由超細長絲纖維組成的無紡織物及其製備方法和應用的製作方法

2023-12-08 01:51:26

專利名稱：由超細長絲纖維組成的無紡織物及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
該本發明涉及一種由超細長絲纖維(continuous fiber)組成的無紡織物及其製備方法和應用。更具體地說，本發明涉及一種無紡織物及其製備方法，以及包含該無紡織物的應用，諸如擦拭工具、過濾器、蓄電池(或電池)或電容器隔板，在該無紡織物中，未經處理的共扼長絲纖維中所包含的水溶性熱塑性樹脂(例如水溶性熱塑性聚乙烯醇)的一部分，在超細處理之後保留在該纖維中。
背景技術：
由超細纖維組成的無紡織物具有大的表面積以及出色的液體吸收性、柔軟度(或者柔韌性)、過濾性能(或者能力)等，因而被廣泛的用於各種用途。
無紡織物的高效製備方法實例中，與熔體紡絲有直接關係的包括紡粘法和熔噴法。由連續(或者長絲)纖維組成的、由普通紡粘法生產的常規的無紡織物具有出色的機械強度，但是由於大的纖維直徑而造成表面積小，因此液體吸收性、柔韌性以及過濾性能差。和紡粘無紡織物相比，熔噴無紡織物纖維直徑小，並且因此柔韌性優良並且獲得的表面積大。利用上述性質或者能力，該熔噴無紡織物已經廣泛地用於諸如擦拭材料以及過濾基材之類的應用。然而，該熔噴無紡織物自身機械強度低，因此使用時通常在其上面層合紡粘無紡織物等作為支持層。
此外，已知一種方法可作為由超細長絲纖維組成的無紡織物的製備方法，其中該方法包含藉助於物理或者化學方法，使由兩種或更多種聚合物的共扼長絲纖維組成的無紡織物沿纖維長度方向受到分離或者分裂作用，從而將由此獲得的共扼長絲纖維變換為超細長絲纖維。然而，在上述方法中，該無紡織物中存在兩種或更多種聚合物。因此，通過化學劑除去其它聚合物，可以獲得由僅一種聚合物的超細長絲纖維組成的無紡織物。然而，因為沒有被除去的剩餘聚合物在除去過程中受到不利影響，所以許多情況下，構成共扼纖維的聚合物組合限於特定的組合。
另一方面，聚乙烯醇(以下該術語往往縮寫為PVA)是一種水溶性聚合物，並且眾所周知聚乙烯醇在水中的溶解度可以根據其基本骨架結構、其分子結構、其形式以及各種改性作用而變化。而且，聚乙烯醇被證明具有生物降解性。近來在全球環境中，合成產品與自然界之間的和諧已經成為重大問題，因而具有這類基本性能的聚乙烯醇以及聚乙烯醇系列纖維已經成為關注的焦點。
本發明的發明者在日本專利申請特開262456/2001(JP-2001-262456A)公開了一種方法，用於藉助於熔體紡絲生產由聚乙烯醇和其它熱塑性聚合物構成的共扼長絲纖維，同時把所獲得的共扼長絲纖維製成無紡織物；以及一種由長絲纖維組成的無紡織物，其具有異形截面形式(或者形狀)或者超細細度，是通過用水從無紡織物中提取去除PVA而獲得的。
然而該文獻沒有公開在織物中保留部分聚乙烯醇。此外該文獻也沒有記載由該共扼長絲纖維組成的無紡織物(其具有從普通常識無法預知的呈高持久性的吸水性)可以根據保留聚乙烯醇的條件獲得。常規的水提取處理條件，是指包含利用熱水和劇烈攪拌重複提取處理多次，接著進一步在高溫乾燥處理的方法，它不能提供具有高持久性的吸水性。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種具有高柔軟度或者柔韌度、並且即使當該纖維直徑小時也具有高機械強度，並具有優良的吸水性的超細長絲纖維組成的無紡織物，及其製備方法和應用。
本發明另一個目的是提供一種由超細長絲纖維組成的、具有呈高持久性的優良吸水性的無紡織物，及其製備方法和應用。
本發明另一個目的是通過利用紡粘方法提供一種由超細長絲纖維組成的具有高柔韌性以及高液體吸收性的無紡織物，及其製備方法和應用。
本發明的發明者為實現上述目的而深入的研究，並且最終發現一種由超細長絲纖維組成的無紡織物，其具有高持久性的吸水性以及高機械強度和優良的柔韌性，它可以通過從無紡織物中提取去除水溶性熱塑性樹脂而獲得，該無紡織物由水溶性熱塑性樹脂和水不溶性熱塑性樹脂的共扼長絲纖維組成，並且通過在特定條件下熔體紡絲(所謂的紡粘無紡織物)以使共扼長絲纖維變超細而製備。
也就是說，本發明的由超細長絲纖維組成的無紡織物由具有平均纖度至多0.5分特的超細長絲纖維組成，所包含的水溶性熱塑性樹脂相對無紡織物的重量比例至多5％，在使用在80℃的水中浸漬處理60分鐘的無紡織物時，根據Byreck方法在20℃測定10分鐘之後，其具有至少30mm的吸收高度並且滿足下面的公式(B)/(A)≥0.25其中符號(B)代表無紡織物縱向和橫向拉伸強度[N/5cm]，並且符號(A)代表無紡織物的織物重量[g/m2]。
在由超細長絲纖維組成的無紡織物中，至少30％的表面可覆蓋以水溶性熱塑性樹脂。水溶性熱塑性樹脂可以是水溶性熱塑性聚乙烯醇，例如改性聚乙烯醇，其包含至少一種單元(其比例為0.1-20mol％)選自具有至多4個碳原子數的α-烯烴單元和乙烯基醚單元(特別是包含3-20mol％比例的乙烯單元)。水溶性熱塑性樹脂相對無紡織物的重量比例約為0.001-5％。本發明的無紡織物可以被部分熱壓縮，並維持無紡織物形式。此外，本發明的無紡織物可以通過噴射(或者噴淋)加壓水來纏結。而且，本發明的無紡織物可以包含熱塑性樹脂，例如聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、包含25-70mol％乙烯單元的改性聚乙烯醇。此外，本發明的無紡織物可由超細長絲纖維(特別是超細長絲纖維每個具有細小或者微細的捲曲)束形成。
本發明還包括一種層壓製品，其包含由超細長絲纖維組成的無紡織物和其它無紡織物。
此外，本發明包括一種方法，其用於生產由具有至多0.5分特的平均纖度的超細長絲纖維組成的無紡織物，其包含製備一種無紡織物或者非織造纖維網(web)，其由水溶性熱塑性樹脂和水不溶性熱塑性樹脂的共扼長絲纖維組成，以及從該無紡織物或者非織造纖維網中去除該水溶性熱塑性樹脂，其中該水溶性熱塑性樹脂的大部分溶於用於從該無紡織物或者非織造纖維網除去其的親水性溶劑中，以使該水溶性熱塑性樹脂在無紡織物或者非織造網中存留一部分(例如，保留該水溶性熱塑性樹脂相對該無紡織物或者非織造纖維網的重量比例至多為5％)。在此方法中，該共扼長絲纖維可具有共扼結構，在截面中包含由水不溶性熱塑性樹脂組成的超細纖維組分，以及用於分離或者分裂該組分成為多個獨立部分的水溶性熱塑性樹脂。
該水溶性熱塑性樹脂相對無紡織物保留的重量比例可為0.001-5％。此外，該無紡織物或者非織造纖維網可在用親水性溶劑去除大部分水溶性熱塑性樹脂之後在不高於120℃的溫度下乾燥。更進一步地講，為除去水溶性熱塑性樹脂，每1重量份的該無紡織物可使用大約100-2000重量份的親水性溶劑。此外，在去除大部分水溶性熱塑性樹脂過程中，溶解處理可以包含無紡織物或者非織造纖維網浸漬在不高於50℃的親水性溶劑中的步驟，逐漸地升高親水性溶劑溫度的步驟，以及在親水性溶劑中於80-120℃把該無紡織物或者非織造纖維網熱處理5分鐘-10小時的步驟。
此外，上述無紡織物優選的應用包括由上述無紡織物形成的擦拭工具、過濾材料以及蓄電池(或電池)或者電容器隔板，及包含上述蓄電池(或電池)或者電容器隔板的蓄電池(或電池)或者電容器。
具有優良吸水性的由超細長絲纖維組成的無紡織物的製備方法包括一種方法，其包括施用(或者添加)水溶性熱塑性樹脂(例如聚乙烯醇)的水溶液以及使該溶液乾燥至由超細長絲纖維組成的無紡織物。然而在此方法中，施用(或者添加)的水溶性熱塑性樹脂容易被水帶走，於是不可能確保本發明所追求的出色的高持久性的吸水性。此外，在此方法中為了防止該水溶性熱塑性樹脂輕易被水衝脫，還建議通過採用高溫使水溶性熱塑性樹脂結晶作為乾燥所施用(或者添加)的該水溶性熱塑性樹脂水溶液的條件，使所施用(或者添加)的該水溶性熱塑性樹脂的高持久性的吸水性得以提高。然而，在上述方法中，該水溶性熱塑性樹脂結晶後的吸水性劣化，因而通過上述普通方法不能獲得足夠的吸水性。
據推測本發明的由超細長絲纖維組成的無紡織物具有高持久性的優良吸水性的原因是該水溶性熱塑性樹脂處於難以用親水性溶劑(諸如水)通過提取去除水溶性熱塑性樹脂而從超細纖維表面脫落的狀態。脫離困難由下列原因造成因為水溶性熱塑性樹脂(例如聚乙烯醇)在製備超細纖維之前的共扼纖維階段是組成纖維的一個組分，在組成該纖維的水溶性熱塑性樹脂和水不溶性熱塑性樹脂之間存在有相當的結合；在去除水溶性熱塑性樹脂之後，水不溶性熱塑性樹脂成為超細纖維，水溶性熱塑性樹脂主要地存在於該超細纖維中或者在纖維之間細孔隙的最內凹處中。另外，在本發明中，據推測，在用親水性溶劑去除該水溶性熱塑性樹脂之後，乾燥處理在水溶性熱塑性樹脂幾乎不結晶的溫度條件下進行，可防止水溶性熱塑性樹脂吸水性有任何損失。
通常，從共扼纖維中去除一種組分時使用一種方法，其包含反覆地用高溫溶劑在強烈的攪拌下洗滌纖維並最終在高溫下乾燥該纖維以增加去除率。然而，在採用上述常規應用的去除條件的情況下，在該纖維中不殘留水溶性熱塑性樹脂，因而吸水性無法表現。即使該樹脂保留，其在乾燥中也會結晶，因此不可能獲得高持久性的吸水性以滿足本發明目的。


圖1是一剖面圖，顯示了一種用於本發明的共扼長絲纖維的截面形式(或者形狀)的實施方式。
圖2是一剖面圖，顯示用於本發明的共扼長絲纖維的截面形式(或者形狀)另一個實施方式。
圖3是一剖面圖，顯示用於本發明的共扼長絲纖維的截面形式(或者形狀)的另一個實施方式。
圖4是一剖面圖，顯示用於本發明的共扼長絲纖維的截面形式(或者形狀)的另一個實施方式。
圖5是一透視圖，顯示利用本發明的無紡織物獲得的一組電極的實施方式。
圖6是一示意剖面圖，顯示本發明的蓄電池的一實施方式。
圖7是一示意剖面圖，顯示本發明的電容器的一實施方式。
具體實施例方式
現詳細描述本發明。
本發明中，由水不溶性熱塑性樹脂組成的超細長絲纖維具有至多0.5分特的平均纖度是必要的。例如，該纖維具有至多0.4分特(例如0.001-0.4分特)的平均細度，優選平均至多0.3分特(例如0.01-0.3分特)，並且更優選平均至多0.25分特(例如0.05-0.25分特)。如果超細長絲纖維的平均纖度大於0.5分特，該纖維不能製成超細並且表面積減小。另外柔軟度或者柔韌度、液體吸收性等明顯劣化。此外，纖度的下限不特別限定於特定的數值。從容易製備的角度講，纖度的下限優選0.001分特。
本發明的無紡織物包含長絲纖維。由長絲纖維組成的該無紡織物和其他的無紡織物相比具有非常高的生產率，例如通過水力纏結(hydroentangling)或者針刺由短纖維組成的纖維網而獲得的幹法成網無紡織物，或者溼法成網無紡織物，其通過造紙方法從分散在水中的切短纖維獲得。另外，因為該無紡織物包含長絲纖維，該無紡織物很難導致纖維從該無紡織物脫落，因而在纖維脫落不受歡迎的應用中顯示了有益的效果，諸如擦拭工具、過濾器，以及電池或者電容器隔板。此外、該無紡織物的強度通常比由短纖維或者切短纖維組成的無紡織物要高。上述內容還表明該無紡織物適合於要求強度的應用，諸如擦拭工具、過濾器，以及電池或者電容器隔板。
本發明的由超細長絲纖維組成的無紡織物縱向以及橫向拉伸強度(B)[N/5cm]相對織物重量(A)[g/m2]滿足下面的公式(B))/(A)≥0.25，例如，(B)/(A)≥0.3(例如10≥(B)/(A)≥0.3)，優選(B)/(A)≥0.4(例如5≥(B)/(A)≥0.4)，更優選(B)/(A)≥0.5(例如3≥(B)/(A)≥0.5)。如果(B)/(A)＜0.25，該無紡織物強度不夠從而自身不能充分發揮功用。
另一方面，最好該拉伸強度(B)[N/5cm]以及織物重量(A)[g/m2]滿足該公式(B)/(A)≤10。如果(B)/(A)之比過大，無紡織物的柔軟度(或者柔韌性)在一些情況下會變劣。順便提及，(B)/(A)之比可根據平均纖度、纖維紡絲的牽引速率、熱壓縮以及纏結條件等來改變。更確切地說，(B)/(A)之比可以通過更大的平均纖度、更大的纖維紡絲牽引速率，或者強化熱壓縮以及纏結條件來提高。
本發明由超細纖維組成的無紡織物的主要優點在於可通過在該無紡織物中保留部分水溶性熱塑性樹脂而控制其吸水性。更具體地說，將本發明的無紡織物在80℃的水中浸漬處理60分鐘，使用它根據Byreck方法在20℃測定10分鐘之後，其必須具有至少30mm的吸收高度。例如該吸收高度不小於50mm(例如50-300mm)，優選至少60mm(例如60-250mm)，更優選至少70mm(例如70-200mm)。順便提及，吸收高度小於30mm的無紡織物，不能實現足夠的吸水功能，因此其難以用作諸如過濾器、擦拭工具以及電池隔板等要求吸水性的應用。通過在由具有特定纖度的超細纖維組成的無紡織物中保留水溶性熱塑性樹脂，並且必要時，在一定條件下乾燥該無紡織物以及在一定條件下軋光該乾燥製品，從而獲得上述改進的高持久性的液體吸收性。然而，很難製備吸收高度超過300mm的無紡織物。
該無紡織物的吸收高度按照日本工業標準(JIS)L1018-70″針織物試驗方法″(吸水性B方法(Byreck方法)KRT No.411-2)測定。換言之，可以以根據以下方式所吸收水的上升距離(或者高度)評定吸收高度其包含將荷載與2.5cm×32cm的無紡織物下端連接，將該織物樣品浸入墨水(墨/水＝1/5)以使距離底部1釐米的寬度浸在墨水中，並且該織物樣品保持在上述狀態10分鐘。順便提及，在上述評定之前，用來測量該吸收高度的該無紡織物通過下列方式處理將相對於1重量份該無紡織物1000重量份的水加熱至80℃， 在水中浸漬大約20g的該織物，讓該織物在輕柔的攪拌下維持60分鐘，然後從水中取出該織物，用另外的20℃的水衝洗織物的表面，然後在此狀態下將該織物在80℃乾燥3分鐘。
本發明的由超細長絲纖維組成的無紡織物中所包含的水溶性熱塑性樹脂的比例應該不超過該無紡織物重量的5％。例如，相對無紡織物，該比例為大約0.001-5重量％，優選0.01-4重量％，更優選大約0.03-3.5重量％，以及特別優選大約0.05-3重量％。如果水溶性熱塑性樹脂的比例大於5重量％，在使用中水溶性熱塑性樹脂的洗脫性提高，且該無紡織物的柔韌性劣化。另一方面，如果水溶性熱塑性樹脂的比例過小，該無紡織物吸水性不足，因而該織物應用於諸如擦拭工具時有時吸水性能劣化。
本發明中，優選無紡織物的表面(或者組成該無紡織物的纖維表面)至少30％(例如30-100％)塗布該水溶性熱塑性樹脂，且更優選至少35％(例如35-99％)，進一步優選至少40％(例如40-90％)的表面塗布該水溶性熱塑性樹脂。上述的覆蓋率可以是例如至少45％(例如45-80％)，並且優選至少50％(例如50-70％)。如果水溶性熱塑性樹脂的覆蓋率過小，由超細長絲纖維組成的該無紡織物吸水性劣化。
該水溶性熱塑性樹脂對該無紡織物表面(或者組成該無紡織物的纖維表面)的覆蓋率可通過X射線光電光譜分析。
用於本發明的無紡織物的水溶性熱塑性樹脂不特別限於特定樹脂，只要該樹脂在室溫下是一種固體而且可以在溫度不高於120℃的親水性溶劑(特別是水)中溶解和去除，並且能熔紡即可。
這種水溶性熱塑性樹脂的例子包括纖維素系樹脂(例如C1-3烷基纖維素醚，比如甲基纖維素、羥基C1-3烷基纖維素醚，比如羥甲基纖維素，以及羧基C1-3烷基纖維素醚，比如羧甲基纖維素)；聚亞烷基二醇樹脂(例如聚C2-4烯化氧，比如聚環氧乙烷以及聚環氧丙烷)；聚乙烯基系樹脂(例如聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯醚，聚乙烯醇以及聚乙烯醇縮醛)；丙烯酸系共聚物以其鹼金屬鹽[例如包含由丙烯酸類單體組成的單元的共聚物，這些丙烯酸類單體的例子是(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯(例如羥乙基(甲基)丙烯酸酯、以及(甲基)丙烯醯胺]；乙烯基系共聚物或者其鹼金屬鹽[例如乙烯基系單體(比如異丁烯、苯乙烯、乙烯以及乙烯基醚)與不飽和羧酸或其酸酐(比如馬來酸酐)的共聚物]；具有加溶取代基的樹脂或者其鹼金屬鹽(例如聚酯、聚醯胺以及聚苯乙烯，其通過引入取代基如磺酸基、羧基、羥基而得到)；等等。這些水溶性熱塑性樹脂可單獨地使用或者並用。
在此水溶性熱塑性樹脂之中，考慮到熔融紡絲穩定性優異且在80℃的水中浸漬處理60分鐘之後吸水性特別優異，優選聚乙烯醇系樹脂，比如聚乙烯醇(PVA)，特別是水溶性熱塑性聚乙烯醇。
該聚乙烯醇不特別地限定於特定一種，只要該聚乙烯醇可以熔紡即可，例如其不僅包括聚乙烯醇均聚物而且包括通過共聚合作用、端基或者側鏈改性作用等向聚乙烯醇引入官能團的改性聚乙烯醇。典型的可商購的聚乙烯醇不能熔紡，因為熔融溫度接近於其熱分解溫度(換句話說，該聚乙烯醇沒有熱塑性)，而且為了使該聚乙烯醇具有水溶性和熱塑性需要各種處理。
該水溶性熱塑性聚乙烯醇粘均聚合度(此術語在下文往往縮寫為聚合度)是例如大約200-800，優選大約230-600，並且更優選大約250-500。對於用於普通纖維的水溶性熱塑性聚乙烯醇，其聚合度越高，該纖維強度就越高。因此，PVA通常具有至少1500的聚合度(例如聚合度為大約1700或者大約2100)。鑑於該事實，用於本發明的水溶性熱塑性聚乙烯醇的聚合度是非常低的(換言之，聚合度為200-800)。在熔體紡絲中，過小的聚合度不能提供足夠可紡性。因此在實際情況下，不能獲得令人滿意的由共扼長絲纖維組成的無紡織物。另一方面，如果聚合度過大，熔體粘度過高以至難以使聚合物從噴絲帽噴出。結果，在實際情況下，不能獲得令人滿意的由共扼長絲纖維組成的無紡織物。
該水溶性熱塑性聚乙烯醇的聚合度(P)按日本工業標準-K6726測量。例如水溶性熱塑性聚乙烯醇的聚合度根據該樹脂的特性粘度[η](dl/g)及下述公式測定P＝([η]×103/8.29)(1/0.62)，
其中在完全地再皂化以及提純該水溶性熱塑性聚乙烯醇之後，在30℃的水中測量特性粘度。
用於本發明的水溶性熱塑性聚乙烯醇皂化度優選90-99.99mot％、更優選92-99.9mol％、以及特別地優選94-99.8mol％。如果其中皂化度過小，由於熱分解或者凝膠化，則該聚乙烯醇熱穩定性不足，並且有時妨礙穩定的共扼(或者複合)熔體紡絲。另一方面，如果皂化度過大，則很難穩定地製備該水溶性熱塑性聚乙烯醇。
該水溶性熱塑性聚乙烯醇通過皂化乙烯基酯系聚合物的乙烯基酯單元而獲得。用於形成乙烯基酯單元的乙烯基系化合物單體的例子包括甲酸乙烯酯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯。這些乙烯基化合物單體可單獨地或者組合使用。其中，考慮到該水溶性熱塑性聚乙烯醇的高生產率，低級脂肪族羧酸的乙烯酯，諸如醋酸乙烯酯和丙酸乙烯酯，通常醋酸乙烯酯是優選的。
構成本發明的無紡織物的該水溶性熱塑性聚乙烯醇可以是均聚物或者向PVA引入可共聚單元的改性PVA。從纖維的共扼熔體紡絲性能、水吸收性、物理性能以及無紡織物的物理性能的角度考慮，優選使用改性PVA。在該改性PVA中的可共聚單體的種類包括，例如，α-烯烴(例如α-C2-10烯烴，比如乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯和1-己烯)、(甲基)丙烯酸和其鹽、(甲基)丙烯酸酯[例如，(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯比如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯和(甲基)丙烯酸異丙酯]、(甲基)丙烯醯胺衍生物[例如、N-C1-6烷基(甲基)丙烯醯胺比如(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺和N-乙基(甲基)丙烯醯胺]，乙烯基醚(例如，C1-10烷基乙烯醚，比如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚和正丁基乙烯醚)，含羥基乙烯基醚(例如，C2-10鏈烷二醇乙烯醚，比如乙二醇乙烯醚、1，3-丙二醇乙烯醚和1，4-丁二醇乙烯醚)、烯丙酯(例如、乙酸烯丙酯)、烯丙醚(例如C1-10烷基烯丙醚，比如丙基烯丙醚、丁基烯丙醚和己基烯丙醚)、具有烯化氧基的單體(例如具有聚氧2-6亞烷基的乙烯基系單體，比如聚氧化乙烯基、聚氧化丙烯基和聚氧化丁烯基)、乙烯基矽烷(例如乙烯基三C1-4烷氧基矽烷，比如乙烯基三甲氧基矽烷)，含羥基α-烯烴或者其酯化產物(例如C3-12鏈烯醇或者其酯化產物，比如醋酸異丙烯基酯、3-丁烯-1-醇、4-戊烯-1-醇、5-己烯-1-醇、7-辛烯-1-醇、9-癸烯-1-醇和3-甲基-3-丁烯-1-醇)，N-乙烯基醯胺(例如N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺和N-乙烯基吡咯烷酮)，不飽和羧酸(例如，富馬酸、馬來酸、衣康酸、檸康酸、馬來酐、衣康酸酐，和檸康酐)、含磺酸基單體(例如乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲代烯丙基磺酸，和2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸)，和含陽離子基單體[例如乙烯氧基四C1-10烷基氯化銨，比如乙烯氧基乙基三甲基氯化銨，乙烯氧基丁基三甲基氯化銨，乙烯氧基三C1-10烷基胺，比如乙烯氧基乙基二甲胺和乙烯氧基甲基二乙胺；N-丙烯醯胺四C1-10烷基氯化銨，比如N-丙烯醯胺乙基三甲基氯化銨和N-丙烯醯胺丁基三甲基氯化銨；N-丙烯醯胺二C1-10烷基胺，比如N-丙烯醯胺二甲胺；(甲代)烯丙基三C1-10烷基氯化銨，比如(甲代)烯丙基三甲基氯化銨；二C1-3烷基烯丙胺，比如二甲基烯丙胺；以及烯丙基C1-3烷基胺，比如烯丙基乙胺]。這些單體可單獨使用或者並用。以組成改性聚乙烯醇(或者聚乙烯醇共聚物)的所有單元的摩爾數作為100％，這些單體含量通常至多20mol％。另外，為了顯示出共聚的優點，最好該可共聚單元在該改性聚乙烯醇中不少於0.01mol％。
對於該改性聚乙烯醇，考慮到現成易得性，這些單體之中優選的單體包括α-C2-6烯烴，比如乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯以及1-己烯；C1-6烷基乙烯醚，比如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚以及正丁基乙烯醚；C2-6鏈烷二醇-乙烯醚，比如乙二醇乙烯醚、1，3-丙二醇乙烯醚以及1，4-丁二醇乙烯醚；烯丙酯，比如乙酸烯丙酯；C1-6烷基烯丙醚，比如丙基烯丙醚、丁基烯丙醚以及己基烯丙醚；N-乙烯基醯胺，比如N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺以及N-乙烯基吡咯烷酮；含C2-4烯化氧基的單體如聚環氧乙烷；和C3-10鏈烯醇如3-丁烯-1-醇、4-戊烯-1-醇、5-己烯-1-醇、7-辛烯-1-醇、9-癸烯-1-醇和3-甲基-3-丁烯-1-醇。
特別地，從諸如共聚性能、纖維的共扼紡絲性能以及物理性能之類的性能考慮，更優選具有至多4個碳原子的α-烯烴，比如乙烯、丙烯、1-丁烯以及異丁烯，以及C1-4烷基乙烯醚，比如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正-丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚以及正丁基乙烯醚。衍生自具有至多4個碳原子的α-烯烴的單元和衍生自C1-4烷基乙烯醚的單元在水溶性熱塑性聚乙烯醇中存在的比例優選0.1-20mol％，並且更優選其比例為0.5-18mol％。
另外，α-烯烴最優選包含乙烯，因為可改善纖維物理性能。特別地，在水溶性熱塑性聚乙烯醇中乙烯單元存在比例優選為3-20mol％。更優選用改性PVA，該PVA中引入的乙烯單元比例為5-18mol％。
用於本發明的水溶性熱塑性聚乙烯醇可以通過已知的方法，諸如本體聚合法、溶液聚合、懸浮聚合以及乳液聚合獲得。其中，通常採用在沒有或者存在溶劑(諸如醇)下進行的本體聚合或者溶液聚合。例如，在該水溶性熱塑性聚乙烯醇的溶液聚合中，用作溶劑的醇包括低級醇，比如甲醇、乙醇以及丙醇。共聚合所用引發劑包括已知的引發劑，例如，偶氮系列引發劑，諸如α，α′-偶氮二異丁腈以及2，2′-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)，以及過氧化物系引發劑，諸如過氧化苯甲醯和正丙基過氧化碳酸酯。這些引發劑可以單獨地或者組合使用。該聚合溫度不特別限定，0℃-200℃均合適。
用於本發明的水可溶性熱塑性聚乙烯醇中鹼金屬離子含量按照鈉離子相對100重量份水溶性熱塑性PVA來算，優選0.00001-0.05重量份、更優選0.0001-0.03重量份，並且特別地優選0.0005-0.01重量份。例如，工業上難以製備鹼金屬離子含量小於0.00001重量份的聚乙烯醇。此外，過高含量的鹼金屬離子顯著地導致聚合物分解、在共軛熔體紡絲中凝膠化和纖維破斷，因此有時上述樹脂不能穩定地形成纖維。順便提及，該鹼金屬離子包括鉀離子、鈉離子等。
本發明中用於讓該水溶性熱塑性聚乙烯醇包含特定量的鹼金屬離子的方法不作特別限定。
就水溶性熱塑性聚乙烯醇而言，用於讓該聚乙烯醇包含鹼金屬離子的方法的例子包括這樣的方法其包含通過聚合獲得聚乙烯醇，然後向該聚乙烯醇加入包含鹼金屬離子的化合物；以及用於控制聚乙烯醇中鹼金屬離子含量的方法，其包括當乙烯基酯聚合物在溶劑中皂化時，通過用包含鹼金屬離子的鹼性物質作為皂化催化劑，讓該聚乙烯醇含有鹼金屬離子，並且用洗滌液洗滌得到的聚乙烯醇。更優選後一方法。順便提及，鹼金屬離子含量可以通過原子吸收法測定。
用作該皂化催化劑的鹼性物質包括氫氧化鉀、氫氧化鈉等。相對1摩爾聚醋酸乙烯酯中的醋酸乙烯酯單元而言，用作該皂化催化劑的鹼性物質比例(摩爾比)優選0.004-0.5摩爾，以及特別地優選0.005-0.05摩爾。該皂化催化劑可以在該皂化反應早期一次全部添加，或者可以早期加入一部分該催化劑，餘下的可以另外在該皂化反應過程中加入。
用於皂化反應的溶劑包括諸如甲醇之類的醇、諸如醋酸甲酯之類的酯、諸如二甲亞碸之類的亞碸、諸如二甲基甲醯胺之類的醯胺等。這些溶劑可以單獨使用或者並用。其中優選醇，比如甲醇，更優選含水率控制在大約0.001-1重量％(優選大約0.003-0.9重量％，更優選0.005-0.8重量％)的甲醇。洗滌液的例子包括諸如甲醇之類的醇、諸如丙酮之類的酮、諸如醋酸甲酯以及乙酸乙酯之類的酯、諸如己烷之類的烴以及水。其中，更優選單獨用甲醇、醋酸甲酯或者水，或者用其混合物。
調節洗滌液量以便鹼金屬離子含量令人滿意。相對100重量份該水溶性熱塑性聚乙烯醇，洗滌液的量通常優選300-10000重量份，更優選500-5000重量份。洗滌溫度優選5-80℃，且更優選20-70℃。洗選時間優選20分鐘-100小時，更優選1小時-50小時。
此外，在確保本發明的目的或者效果不劣化的範圍內，為了調整其熔點或者其熔體粘度，可以向該水溶性熱塑性樹脂(例如水溶性熱塑性聚乙烯醇)加入增塑劑。增塑劑可以使用通常已知的增塑劑，並且優選雙甘油、聚甘油同烷基單羧酸的酯以及通過向二醇加成環氧乙烷和/或環氧丙烷而獲得的化合物。其中，優選向1mol山梨糖醇加成約1-30摩爾環氧乙烷而獲得的化合物。
本發明的無紡織物包含水不溶性熱塑性樹脂。用於本發明的該水不溶性熱塑性樹脂不特別地限定，只要該樹脂不溶於親水性溶劑(特別是水)並且可以熔紡即可。例如，該水不溶性熱塑性樹脂包括聚酯系樹脂[例如芳香聚酯(例如聚亞烷基芳基化物系樹脂，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸三亞甲基酯、聚對苯二甲酸四亞甲基酯以及聚對苯二甲酸六亞甲基酯)，脂族聚酯(例如脂族聚酯及其共聚物，比如聚乳酸、聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、羥基丁酸酯-羥基戊酸酯共聚物以及聚己內酯)、聚醯胺系樹脂(例如脂肪族聚醯胺及其共聚物，比如尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍10、尼龍12以及尼龍6-12)、聚烯屬樹脂(例如聚烯烴及其共聚物，比如聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯以及聚甲基戊烯)、含大於20mol％-70mol％乙烯單元的不溶於水的改性聚乙烯醇、熱塑性彈性體(例如聚苯乙烯屬，聚二烯系、聚烯屬、聚酯系、聚氨酯系，以及聚醯胺系彈性體)、乙烯基滷化物系樹脂(例如氯乙烯系樹脂，以及含氟樹脂)等等。這些水不溶性熱塑性樹脂可以單獨地使用或者並用。
從容易與水溶性熱塑性樹脂(特別是水溶性熱塑性聚乙烯醇)共扼紡絲的角度說，這些水不溶性熱塑性樹脂中，優選的樹脂包括聚酯系樹脂(特別是聚C2-4亞烷基芳基化物，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯，以及脂族聚酯，比如聚乳酸)、聚醯胺系樹脂(特別是脂肪族聚醯胺系樹脂比如尼龍6以及尼龍66)，聚烯屬樹脂(特別是聚C2-4烯屬樹脂，比如聚丙烯以及聚乙烯)，以及包含25-70mol％乙烯單元的改性PVA。特別地，考慮該水溶性熱塑性樹脂(例如水溶性熱塑性PVA)通過親水性溶劑提取之後易保留在該無紡織物中，該水不溶性熱塑性樹脂可以是具有與水溶性熱塑性樹脂有反應活性的基團的樹脂。例如要是使用水溶性熱塑性聚乙烯醇作為水溶性熱塑性樹脂，該水不溶性熱塑性樹脂可以是聚酯系樹脂，聚醯胺系樹脂，改性聚乙烯醇等等。
只要本發明目的或者效果不受負面影響，本發明的無紡織物任選包含添加劑，比如穩定劑(例如熱穩定劑，如銅化合物，紫外線吸收劑、光穩定劑以及抗氧化劑)、細顆粒、著色劑、抗靜電劑、阻燃劑、增塑劑、潤滑劑，以及延遲結晶速率劑。這些添加劑可以單獨使用或者並用。這些添加劑可以在聚合反應中或者在後續步驟中加入。特別地，優選加入有機穩定劑(比如受阻酚)、銅滷化物(比如碘化銅)或者鹼金屬滷化物(比如碘化鉀)作為熱穩定劑，因為在該樹脂製備成纖維時，可以改善熔體保持穩定性。
此外，在提取除去該水溶性熱塑性樹脂之前，如果向該水不溶性熱塑性樹脂和/或該水溶性熱塑性樹脂(特別是不溶於水的樹脂)加入細顆粒、特別是惰性細顆粒，比如無機細顆粒，可以改善紡絲特性或者拉伸性能。細顆粒的平均粒度是，例如大約0.01-5μm、優選大約0.02-3μm，並且更優選大約0.02-1μm。該細顆粒種類不特別限定。例如，該細顆粒包括無機的細顆粒，比如含矽化合物(例如矽石)、金屬氧化物(例如二氧化鈦)、金屬碳酸鹽(例如碳酸鈣)以及金屬硫酸鹽(例如硫酸鋇)。這些細微粒可以單獨地使用或者並用。這些細顆粒中，優選氧化矽或者二氧化矽(比如矽石)、特別是具有大約0.02μm-1μm平均粒度的矽石。
下面，描述本發明的無紡織物的製備方法。可以通過用親水性溶劑溶解(提取)並從由共扼長絲纖維形成的無紡織物除去水溶性熱塑性樹脂製備本發明的無紡織物，該共扼長絲纖維包含水溶性熱塑性樹脂以及水不溶性熱塑性樹脂。
由包含水溶性熱塑性樹脂以及水不溶性熱塑性樹脂的共扼長絲纖維組成的無紡織物可以通過熔體紡絲直接涉及無紡織物形成的方法(即所謂的用於製備紡粘無紡織物的方法)而高效製備。
作為紡粘無紡織物的製備方法，比如可提到如下方法。首先，用不同的擠出機獨立地熔融捏和水溶性熱塑性樹脂和水不溶性熱塑性樹脂，這些熔融聚合物分別被連續地導向紡絲頭，然後合併，然後該會聚流從噴絲帽噴絲孔同時計量會聚流的量而噴出。然後該噴出的紗線用冷卻器冷卻，然後通過用吸氣器(aspirator)(比如空氣噴嘴)的高速氣流牽引以及拉細以確保目標纖度。其後，通過使紗線在開松下沉積在移動式收集面上而形成無紡織物網。最後該纖維網被部分熱壓縮，然後卷繞以生成由共扼長絲纖維組成的無紡織物。
由共扼長絲纖維構成的無紡織物中，組成該無紡織物的共扼長絲纖維的截面(垂直於該纖維長度方向的截面)的形式不特別限定，可以是異形(或者不規則)截面[例如，中空形式、扁平(或者薄)形式、橢圓形式、多邊形形式、3葉至14葉的多葉形式、T字形式、H字形式、V字形式，以及狗骨形式(I字形式)]。該截面通常為圓截面形式。本發明中該截面具有共軛構造，其包含由水不溶性熱塑性樹脂組成的相以及由水溶性熱塑性樹脂組成的相，以形成超細長絲纖維。
更具體地說，該共扼長絲纖維要求具有一種結構其中該水溶性熱塑性樹脂以及該水不溶性熱塑性樹脂沿該共扼長絲纖維軸向(或者長度)方向是彼此可分離的，也就是說，一種結構，其中該水溶性熱塑性樹脂在軸向方向連續可溶解並且可除去以產生由剩餘的水不溶性熱塑性樹脂形成的超細長絲纖維。因此，該共扼長絲纖維包含朝向該軸向方向延伸的水溶性樹脂相以及向與該水溶性樹脂相同軸方向延伸的多個水不溶性樹脂相。該共扼長絲纖維在截面中具有共軛構造，包含由水不溶性熱塑性樹脂組成的超細纖維組分，以及水溶性熱塑性樹脂，用於分離或者分裂該組分成為一個或者多個獨立部分。考慮在該共扼纖維中的可分離性或者在從該共扼纖維獲得的超細長絲纖維中的均一性，共扼長絲纖維的共軛截面形式(或形狀)包括，橙形截面或者扇形形式(也就是說一種形式，其中由水不溶性熱塑性樹脂組成的相和由水溶性熱塑性樹脂組成的相自截面的中心交替地呈徑向圖案排列)、疊層體狀形式(也就是說，由水不溶性熱塑性樹脂組成的相和由水溶性熱塑性樹脂組成的相交替地排列成為條子圖案)，以及海島形式(也就是指這樣的形式其包含由水溶性熱塑性樹脂組成的海組分，以及由水不溶性熱塑性樹脂組成的島組分)。這些形式可以組合。
該水溶性熱塑性樹脂把組成該共軛長絲纖維的超細成纖組分(也就是指該水不溶性熱塑性樹脂組分)優選分離(或者分割)成例如大約2-800份，優選大約3-500份，並且更優選大約3-200份。對於共軛長絲纖維中共軛截面形式(或者形狀)是橙狀截面形式、扇形形式或者疊層體狀形式的情況，考慮到生產率，優選用水溶性熱塑性樹脂把組成該共軛長絲纖維的超細纖維成纖組分分離為約2-50份(優選大約2-20份，並且更優選大約3-15份)。此外，當共軛截面是海島形式時，考慮到生產率，優選該島組分(超細纖維成纖組分)的數目為2-800份，並且更優選大約5-500份(特別10-200份)。特別地，由於表現出改良的高持久性的吸水性，共軛截面具有異形截面形式，比如橙形截面形式、扇形形式或者疊層體狀形式並且其中該超細纖維成纖組分被分離為6-15份的共軛長絲纖維是有優勢的。因此上述的共軛長絲纖維特別適合本發明。
如果該無紡織物用於擦拭工具，優選使用排列為徑向圖案的橙形截面形式或者扇形形式，或者排列為條子圖案的疊層體狀形式的纖維，因為具有似方形(或者稜角)截面的纖維有極好的擦拭性能。另一方面，如果用作蓄電池隔板或者過濾器，容易從其獲得細纖維的海島形式是優選的，因為該纖維的纖度對於上述用途是重要的。
在用於本發明的由共軛長絲纖維組成的無紡織物中，該水不溶性熱塑性樹脂相對該水溶性熱塑性樹脂的比例(重量比)適當地根據任何目的選擇並且不限於特定的比例。該比[水不溶性熱塑性樹脂/水溶性熱塑性樹脂]可以選擇在大約5/95至92/8之間，並且是，例如，大約10/90-90/10，優選大約20/80-90/10，並且更優選大約30/70-90/10(特別優選大約50/50-90/10)。
本發明中，構成由共軛長絲纖維組成的該無紡織物的纖維的成纖條件，必須按照聚合物的組合或者共軛截面形式(或者形狀)適當調節。大體上，要求注意以下所論及要點以確定成纖條件。噴絲板溫度是，例如，大約(Mp+10)℃-(Mp+80)℃、優選大約(Mp+15)℃-(Mp+70)℃，並且更優選大約(Mp+20)℃-(Mp+60)℃，這裡，組成該共軛長絲纖維的聚合物中，具有最高熔點的聚合物的熔點作為Mp。纖維紡絲中剪切速率(γ)為，例如大約500-25000sec- 1，優選大約1000-20000sec-1，並且更優選大約1500-10000sec-1。紡絲牽伸比(draft)(V)是，例如，大約50-2000，並且優選大約100-1500。此外，考慮到待共軛紡絲的聚合物組合，優選紡絲過程中，所組合使用的聚合物在噴絲板(spinneret)溫度和噴絲帽(nozzle)流道的剪切速率下測量的熔體粘度是相近的。例如，從紡絲穩定性方面考慮，優選使用這種用於共扼紡絲的聚合物組成，其中在熔體紡絲過程的噴絲板溫度下以及1000sec-1的剪切速率下測量的聚合物之間熔體粘度差在2000泊之內(優選在1500泊之內)。
本發明中用差示掃描量熱計(DSC例如商品名″TA3000″，Mettler-ToledoK.K.製造)測量的主吸熱峰的最高溫度表示聚合物的熔點Tm。剪切速率(γ)按γ＝4Q/πr3測定，其中″r″(cm)代表噴絲帽半徑而″Q″(cm3/sec)代表每一噴絲孔的聚合物排出速度。此外牽伸比″V″按V＝Aπr2/Q計算，其中″A″(m/min)代表牽引速率。
在共扼纖維的製備中，如果該噴絲板溫度過低，聚合物的熔體粘度過高，則導致可紡性和高速氣流產生的細度劣化。此外，具有過高粘度的水溶性熱塑性樹脂容易熱分解，因此纖維不能穩定地進行紡織。另外，如果剪切速率過低，纖維容易斷裂，如果剪切速率過高，噴絲帽背壓增加導致可紡性劣化。此外，如果牽伸比過低，纖度不均勻性增加，很難穩定地紡絲。如果牽伸比過高，纖維容易斷裂。
本發明中，在用吸氣器比如空氣噴嘴拉伸噴出的紗線並且使得該紗線變細時，優選藉助於高速氣流以相當於大約1000-6000m/min(優選大約2000-5000m/min)的紗線拉伸速率的速率拉伸該紗線，使得該紗線變細。經過噴出裝置的紗線的拉伸條件，根據噴絲帽噴絲孔噴出的熔融聚合物的熔體粘度、噴出速率、噴絲帽溫度、冷卻條件等適當地選擇。過於緩慢的拉伸速率往往由於噴出紗線冷卻和固化延遲而導致鄰近的纖維相互間融合。另外，如果該拉伸速率過慢，因為該紗線無法進行取向和結晶，獲得的由共扼纖維組成的無紡織物粗糙且機械強度低。因此不優選過於緩慢的拉伸速率。另一方面，如果該拉伸速率過高，不可能通過拉伸使所噴出紗線變細且紗線斷裂。因此，不能穩定地製備由共軛長絲纖維組成的無紡織物。
另外，為了穩定地製備由共軛長絲纖維組成的該無紡織物，在該噴絲帽噴絲孔和吸氣器(比如空氣噴嘴)之間的距離最好為大約30-200釐米(特別是大約40-150釐米)。上述距離取決於所用聚合物的種類、配方、以及上述紡絲條件。如果該距離過短，往往由於噴出紗線來不及冷卻和固化而導致鄰近的纖維相互間融合。另外，因為該紗線無法進行取向和結晶，獲得的由共扼纖維組成的無紡織物具有粗糙度和低機械強度。另一方面，如果該距離過長，紗線冷卻和固化進行太快以致不能使噴出的紗線拉伸變細。結果纖維斷裂，不能穩定地製備由共軛長絲纖維組成的無紡織物。
用吸氣器比如空氣噴嘴細化的共軛長絲纖維幾乎均勻地分散並且被收集在收集片材的表面上以便形成纖維網。從所獲得無紡織物中的纖維的生產率以及物理性能考慮，該噴出(evacuating)裝置和收集表面之間距離最好為大約30-200釐米(特別大約40-150釐米)。此外，考慮到該無紡織物的生產率以及可加工性(或者加工性能或改進)，該網的織物重量優選在大約5-500g/m2(優選大約10-400g/m2，並且更優選大約50-300g/m2)。另外，在生產能力的範圍內，噴出且細化而用於形成該網的共軛長絲纖維的紗線纖度優選大約0.2-8分特(優選大約0.5-7分特，更優選大約1-6分特)。
本發明中，從由共軛長絲纖維組成的無紡織物中，用親水性溶劑經過提取除去該水溶性熱塑性樹脂，該水不溶性熱塑性樹脂可以被超細化。該親水性溶劑包括水、還有醇(例如、甲醇、乙醇、異丙醇以及丁醇)、酮(例如丙酮)、醚(例如二氧雜環己烷以及四氫呋喃)、溶纖劑(例如、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑以及丁基溶纖劑)、卡必醇(卡必醇、二甘醇二甲醚以及二甘醇甲乙醚)等。這些親水性溶劑可以單獨使用或者並用。在這些親水性溶劑之中，優選的溶劑包括水、C1-3醇(比如乙醇)、酮(比如丙酮)、水和其它親水性溶劑的混合溶劑等。通常使用水作為溶劑。
不特別限定用於從由共軛長絲纖維組成的無紡織物中、用親水性溶劑提取該水溶性熱塑性樹脂的方法，可以從習用方法中選擇，例如使用染色機(比如循環型(circular)、經軸、卷染機以及絞盤染色機)或者熱水處理裝置(諸如振蕩洗滌機以及鬆弛機(relaxer))的方法，以及噴射加壓水的方法。噴射(或者噴霧)加壓水的方法是很有用的，鑑於該方法中分離(或者分裂)的超細長絲纖維互相強有力的纏結進而由於毛細現象改善了該無紡織物的吸水性。然而，本發明中，僅僅通過噴射加壓水，通常難以減少附著於水不溶性熱塑性樹脂上的水溶性熱塑性樹脂的量。因此優選一種方法，其包含在用加壓水處理之後，通過在親水性溶劑浴中攪拌無紡織物，調整水溶性熱塑性樹脂相對水不溶性熱塑性樹脂的量到本發明定義的範圍內。如果水作為親水性溶劑，該提取劑可以為一種中性溶液，或者可以是鹼性溶液、酸性溶液或者加入洗滌劑等的水溶液。
本發明中特別重要的是應該用親水性溶劑提取除去該水溶性熱塑性樹脂，以便一部分水溶性熱塑性樹脂保留在該無紡織物之內。為此，優選預先決定處理條件以便確保本發明定義的液體吸收性(吸水性)，其中通過多樣性地改變用於除去處理的親水性溶劑的量、處理方式、處理時間、處理溫度等來確定處理條件。
具體說，本發明中，用親水性溶劑提取除去該水溶性熱塑性樹脂優選的方法中，包括這樣一種方法其包含在親水性溶劑浴裡攪拌由共軛長絲纖維組成的無紡織物以溶解並且除去該水溶性熱塑性樹脂。相對1重量份由共軛長絲纖維組成的該無紡織物，親水性溶劑的比例大約為100-2000重量份、優選大約200-1000重量份，並且更優選大約200-500重量份。如果親水性溶劑的量過小，不能充分溶解並且除去該水溶性熱塑性樹脂，於是通常不能獲得由超細長絲纖維組成的目標無紡織物。此外，如果該親水性溶劑的量過大，該共軛長絲纖維不能有效分離為該超細長絲纖維。順便提及，如果該水溶性熱塑性樹脂提取除去不充分，可以在水浴裡用不包含水溶性熱塑性樹脂的親水性溶劑再次進行該水溶性熱塑性樹脂的提取除去。
該提取處理溫度可以根據目的和溶劑種類適當地調整。例如，要是用熱水提取，該處理優選在40-120℃，更優選在60-110℃，特別優選80-100℃進行。如果處理溫度過低，該水溶性熱塑性樹脂不能充分地提取，於是導致生產能力的下降。此外，過高的處理溫度使得水溶性熱塑性樹脂提取的時間非常短，因而往往難以穩定地製備具有所要求比例的水溶性熱塑性樹脂的無紡織物。一旦該水溶性熱塑性樹脂從該無紡織物中完全地被提取除去，即使通過施用包含該水溶性熱塑性樹脂的溶液，或者其他的方法，向該無紡織物加入該水溶性熱塑性樹脂，也很難確保具有本發明所規定的高持久性的吸水性。
該提取處理時間也可以根據目的、所用裝置和處理溫度適當地調整。考慮到生產效率和穩定性，以及所獲得的由超細長絲纖維組成的無紡織物的品質和性能，如果是間歇處理，處理時間優選總計大約10-200分鐘(特別大約10-150分鐘)。如果是連續處理，處理時間優選大約1-50分鐘(特別大約1-20分鐘)。
對於該提取(特別用水提取)處理，為了改善纖維從該共軛長絲纖維分離變成該超細長絲纖維的能力，有效的是提取處理從水溫不高於50℃(例如大約10-50℃)，優選從室溫附近開始，且該水溫逐漸地升高到指定溫度(例如直到大約80-120℃、優選直到大約80-110℃)，並且提取處理在該溫度範圍進行大約5分鐘-10小時(特別是大約10分鐘到5小時)。如果共扼纖維具有諸如橙形截面形式、扇形形式、疊層體狀形式和海島形形式之類的截面形式，上述處理特別有效。
加熱時溫度升高速率優選大約0.2-30℃/minute(特別大約1-20℃/minute)。通過應用上述的條件，溶解時該水溶性熱塑性樹脂組分被緊縮。因此，由作為剩餘組分的水不溶性熱塑性樹脂組成的該超細長絲纖維，具有輕微捲曲並且該超細長絲纖維的分離性得以改善，並且獲得的由超細長絲纖維組成的無紡織物吸水性進一步改善。優選的收縮百分率大約0.1-10％(特別大約0.3-7％)。對於輕微捲曲程度，捲曲百分比是，例如，大約1-50％，優選大約1-40％，以及更優選1-30％。已知的由長絲纖維組成的無紡織物通常由拉伸熔紡纖維然後僅在收集面上堆積(或者堆疊)該拉伸纖維而得到，因此組成該無紡織物的纖維沒有捲曲。另一方面，由於在製備當中該水溶性熱塑性樹脂(特別該水溶性熱塑性PVA)的收縮，所以組成本發明的無紡織物的纖維具有捲曲。這些對吸附效果、作為過濾器、隔板等、用於諸如擦拭工具、過濾器、電池隔板等用途產生積極的效果。
除上述的方法之外，作為用於改善該共軛長絲纖維的可分離性的方法，諸如通過噴射加壓水的分離方法和從壓輥之間通過的分離方法等各類方法均適用，並且上述方法與用於提取除去該水溶性熱塑性樹脂的方法結合實施。
本發明無紡織物的含水量是，例如，相對該無紡織物，至少0.001重量％(例如大約0.001-5重量％)、優選至少0.01重量％(例如大約0.01-1重量％)，更優選至少0.1重量％(例如大約0.1-0.5重量％)。如果其中含水率過低，該無紡織物的吸水性不充分，因此往往很難用作擦拭工具之類用途的織物。
在本發明中，為保持上述含水量，在乾燥或者用熱軋輥加壓處理之後可以另外設立一步驟，該步驟用於施用水或者溼氣至由超細長絲纖維組成的該無紡織物。施用水的方法不特別限定，例如可以適當選自在該無紡織物表面上噴水的方法、在恆溫恆溼箱中調整該無紡織物溼度的方法、在水浴中短時間沉浸該無紡織物的方法等。
為了滿足本發明中規定的吸水性，在提取處理該水溶性熱塑性樹脂之後乾燥溫度是，例如，不高於120℃(例如，大約30-120℃)，優選不高於100℃(例如，大約40-100℃)，並且更優選不高於90℃(例如，大約50-90℃)。由於該殘餘的水溶性熱塑性樹脂(特別是水溶性熱塑性聚乙烯醇)結晶的進行發展，過高的乾燥溫度減少該無紡織物的含水率，結果無紡織物的吸水性能下降。當然，該乾燥步驟可以在室溫進行。
乾燥時間也可以根據目的、所用裝置以及乾燥溫度適當地調整。考慮到生產效率、穩定性以及獲得的由超細長絲纖維組成的無紡織物的品質以及性能，如果是間歇處理，該乾燥時間在24小時之內(例如，大約1分鐘-24小時)，如果是連續處理，該乾燥時間在一小時之內(例如大約1分鐘至1小時)。
其中已經除去大部分水溶性熱塑性樹脂的無紡織物基本上由超細長絲纖維束形成，該纖維束是超細長絲纖維的聚集體。因此，與常規的由彼此獨立的超細纖維組成的無紡織物相比，本發明的該無紡織物由纖維束組成，並且因此幾乎不產生起絨(或者起毛)、容易在其中保留一定量的該水溶性熱塑性樹脂。因此本發明的該無紡織物吸水性得以改善並且無紡織物的形狀穩定性進一步地改善。
順便提及，依靠諸如水力纏結的纏結方法，有可能拆散該纖維束而使每根超細長絲纖維獨立。上述的方法能有效的給予該無紡織物柔軟度(或者柔韌性)，並且通過變化纏結度，該柔軟度(或者柔韌性)可適當地調整。
進一步地，本發明中，如果水溶性熱塑性樹脂殘餘量大，例如，相對該無紡織物，如果水溶性熱塑性樹脂存在比率至少1重量％，組成該無紡織物的纖維通過殘餘的水溶性熱塑性樹脂彼此固定。因此為了要保持該無紡織物的形狀，也優選殘留大量的水溶性熱塑性樹脂。
在本發明中，就無紡織物生產率以及獲得的無紡織物的加工性(或加工性能)而言，無紡織物的織物重量優選5-500g/m2(優選10-400g/m2，並且更優選50-300g/m2)。
用於本發明的水溶性熱塑性樹脂中，例如，水溶性熱塑性聚乙烯醇是可生物降解的，並且藉助於活性汙泥或埋藏在土壤中而分解成水和二氧化碳。為處理溶解和除去該聚乙烯醇之後的廢液，優先選用活性汙泥法。如果用活性汙泥連續地處理包含聚乙烯醇的水溶液，該聚乙烯醇在兩天至一個月內分解。而且，因為用於該本發明的該聚乙烯醇燃燒熱低並且對焚燒爐來說負荷小，所以該聚乙烯醇可以在廢液乾燥之後焚燒。
在本發明中，由此獲得的含超細長絲纖維無紡織物(或非織造纖維網)經熔融膠合法以藉助於部分熱壓縮而保持形狀。更具體地說，為了穩定無紡織物的形狀，所獲得纖維網從熱的帶不均勻花紋金屬輥(軋花輥)和熱光輥之間通過，以藉助於部分熱壓縮而把其長絲纖維熔融膠合在一起。在熱壓縮處理中，諸如熱輥的溫度、熱壓縮壓力、加工速度和軋花輥的花紋等條件可以根據目的適當地選擇。而且，對於進行熱壓縮的步驟或時間不特別地限制，如有必要，就可以相應進行熱壓縮。例如，該熱壓縮處理可以在用親水性溶劑提取該水溶性熱塑性樹脂之前實施或在藉助於噴射加壓水把該共扼纖維分離成為超細纖維之後實施。
考慮到形狀穩定性、柔韌性和吸水性，熱壓縮成上述軋花花紋的部分的面積比例大約為該無紡織物的表面面積的1-40％(優選大約5-30％，更優選大約10-25％)。
更進一步地，本發明的該無紡織物可以根據目的而進行後加工處理，比如藉助於駐極體加工的起電處理，以及藉助於等離子體放電處理或電暈放電處理的親水性處理。
而且，本發明獲得的由超細長絲纖維組成的無紡織物不但可以單獨用而且可以藉助於在其它無紡織物[例如，長絲纖維組成的無紡織物，以及切短纖維(或短纖維)組成的無紡織物]，紡織物[例如，機織織物和針織物]等上層合用作疊層體。當使用時，可以藉助於層合在其它無紡織物或織物上給予該無紡織物實用的功能。例如，在本發明的無紡織物的一面上層合熔噴無紡織物以提供由超細纖維組成的疊層無紡織物，其適於如下所述的過濾器應用。
本發明的無紡織物可適合用作比如用於擦拭含水液體的擦拭工具和浸有含水液體的擦拭工具，因為其柔韌性和吸水性出色。
而且，因為本發明的無紡織物的表面積大並且過濾性能出色，該無紡織物可用於過濾材料或過濾基底。這樣，該無紡織物不但適用於氣體過濾器，而且通過充分利用其出色的吸水性，適用於液體過濾器，以從含有汙染物的含水液體中除去汙染物。如果用作過濾材料或過濾基底，該透氣率通常至多200ml/cm2/sec(例如、大約1-200ml/cm2/sec)，優選至多160ml/cm2/sec(例如，大約5-160ml/cm2/sec)，並且更優選至多120ml/cm2/sec(例如、大約10-120ml/cm2/sec)。如果該透氣率過大，有時不能實現足夠的過濾功能。雖然該透氣率的下限不特別限定，為了實現用作過濾器的目的，該下限是1ml/cm2/sec。上述透氣率按照利用弗雷澤織物透氣性試驗儀的日本工業標準JIS-L1906″用於由長絲紗組成的無紡織物試驗方法″的方法測定。
更進一步地，本發明的無紡織物也可以用作電池隔板。特別地，如果用作電池隔板，在本發明中，為了使該隔板迎合更大容量電池的要求，優選通過利用熱軋輥等的壓力處理以減小由超細長絲纖維組成的無紡織物的厚度至不超過250μm(例如大約10至250μm)。在該情況下，壓力處理的溫度是，例如，大約40-120℃，優選大約50-100℃，更優選大約60-90℃。處理溫度過低有時在降低該超細長絲纖維的無紡織物的厚度方面不足。另外，如果該處理溫度過高，由於殘留水溶性熱塑性樹脂結晶的進行，作為電池隔板，其吸水性能有時會劣化。
另外，在該加壓處理中，線性載荷優選大約20-200kgf/cm(196-1960N/cm)，並且更優選大約50-150kgf/cm(490-1470N/cm)。如果該線性載荷過低，由超細長絲纖維組成的該無紡織物的厚度下降有時不充分並且不均勻。更進一步地，過高線性載荷有時使該隔板表面吸水性嚴重地劣化。
由此獲得的由超細長絲纖維組成的無紡織物顯示出色的吸水性能，並且本身可以用作電池隔板。而且為了改善吸水性，該無紡織物可根據需要進行各種親水性處理。該親水性處理方法包括，例如，磺化處理、諸如電暈放電和等離子體放電等放電處理、接枝聚合處理、氟氣體處理等。如果利用本發明的無紡織物作為電池隔板，組成該超細長絲纖維的水不溶性熱塑性樹脂優選包括聚醯胺系樹脂，聚酯系樹脂，聚烯屬樹脂等。例如該纖維可以由聚丙烯系樹脂組成，比如聚丙烯，因為其有耐鹼性。作為鹼性二次電池比如鎳鎘電池和鎳氫電池的隔板，過去已經用由聚丙烯製備的無紡織物，通過對其磺化處理而賦予其親水性。然而，由於出色的吸水性(親水性)，就是說，鹼溶液吸收性，本發明的該無紡織物具有的吸水性相當於常規隔板而無需進行親水性磺化處理。
由本發明無紡織物獲得的電池隔板耐鹼性、液體保留性、抗氧化能力和耐酸性出色，可以廣泛用於鹼性電池、鉛蓄電池、空氣電池等。其中，該電池隔板廣泛用於鹼性電池，其由作陰極的金屬氧化物或金屬氫氧化物以及作陽極的鎘、鋅、鐵、其氫氧化物或其儲存氫合金組成。特別地，本發明的無紡織物優選合適用於可以多次充電的鹼性二次電池(例如，鎳鎘電池以及鎳氫電池)。
更進一步地，由於包含超細纖維且吸水性以及保持力出色，本發明的無紡織物適合用來作電容隔板。電容係指具有儲存功能的體系。更準確地說，電容是具有介電材料或偶電層的電容器，其中介電材料或偶電層在兩個相互面對的電極之間。
電容器包含的介電材料包括，例如，鋁電解質電容、鉭電解質電容等。
另一方面，具有在二電極之間的偶電層的電容器，其中在每個電極和電解溶液之間的邊界面上形成偶電層，並且被稱為偶電層電容器。使用由具有大表面積導體(例如活性碳)組成的可極化電極等作為該偶電層電容器的每個電極。順便提及，該電極可以是一對可極化電極，或可極化電極和不可極化電極的組合。用於該電容器的電解液，通常採用含水或有機電解液(例如碳酸亞丙酯溶液和乙腈溶液)。
此外，如果用作電容器隔板，隔板的厚度最好調節至不超過250μm(例如大約10-250μm)以便通過減少該隔板在電容器中的體積比例和增加該介電材料或該偶電層在電容器中的比例，來增加電容器的存儲容量。用於減小電池隔板厚度的方法一樣可以用於減小該電容器隔板的厚度。
此外，本發明的無紡織物充分憑藉其出色的柔韌性、吸水性和過濾性能而用於各種應用。應用的例子包括工業材料，如電子用途，比如用於絕緣材料的隔離材料，吸油材料，皮革底布，水泥用增強材料，橡膠用增強材料，和各種各樣帶材(或基底材料)；醫學或衛生材料，如一次性尿布，紗布，繃帶，醫用長袍，和外科用帶；日用品，如印刷用材料，包裝或袋材料，和貯存材料；服裝材料；室內材料，比如保溫材料和聲材料；建築材料；農業或園藝材料；土木工程材料，比如土壤穩定劑、濾器材料，抑流砂材料和增強材料；以及包或鞋用材料。按照本發明，所獲得的由超細長絲纖維組成的無紡織物，具有高柔韌性，即使當該纖維直徑小也具有高機械強度，以及具有出色的吸水性。另外，該無紡織物具有高持久性的吸水性，例如，高吸水性可以長時間保持。更進一步地，按照本發明，利用紡粘工藝獲得由超細長絲纖維組成的具有高柔韌性和高液體吸收性的無紡織物。因此，上述的無紡織物適於各種各樣的應用，比如擦拭工具、過濾材料以及電池或電容器隔板。
實施例下列例子是用來更進一步地詳細描述此發明，而決不是作為定義發明的範圍解釋。用於實施例的增塑劑以及熱塑性聚合物(水不溶性熱塑性樹脂)的詳細資料顯示如下。更進一步地，在實施例中，每一個物理性能測定如下。順便提及，除非另有說明，″份」以及″％″在實施例中指重量比例。
增塑劑平均2摩爾的環氧乙烷加成至1摩爾的山梨糖醇而得到的化合物PET聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.7、熔點255℃)PP聚丙烯(熔體指數(MI)測量於230℃的溫度，負載21.18N35)Ny尼龍-6(特性粘度2.6、熔點222℃)EVOH-1乙烯-乙烯醇共聚物(乙烯24mol％，MI(測量溫度210℃，負載21.18N)45)EVOH-2乙烯-乙烯醇共聚物(乙烯32mol％，MI(測量溫度190℃，負載21.18N)35)[聚乙烯醇的分析方法]除非另有說明，聚乙烯醇的分析法按照日本工業標準JIS-K6726實施。
改性量的測定基於用500MHz1H-NMR儀器(由JEOL製造，″GX-500″)測量改性聚乙烯基酯或改性聚乙烯醇。
鹼金屬離子含量通過原子吸收法測定。
聚乙烯醇的熔點利用差示掃描量熱計(由Mettler-Toledo，K.K.製造，″TA3000″)測量如下。在氮氣氛之下，將聚乙烯醇以10℃/min的加熱速率加熱至250℃，然後冷卻至室溫，然後再次以10℃/min加熱到250℃。吸熱峰峰頂溫度確定為該聚乙烯醇的熔點。
肉眼觀察該熔體紡絲狀態然後根據如下指標評價。
″A″非常好
″B″好″C″稍有缺陷″D″差[無紡織物狀態]用肉眼觀察並且用手感覺獲得的該無紡織物，並且根據下列指標評價。
″A″均勻且極好″B″大體均勻且好″C″稍有缺陷″D″差[聚乙烯醇相對無紡織物的比例]在高壓釜中，把30釐米正方形的無紡織物樣品浸在2000毫升水中，並且在120℃加熱處理一小時。在該處理之後，該無紡織物從熱水中取出並且輕輕地絞乾。經上述提取得到的溶液換成新鮮水，並且進行如上所述的同樣操作。該處理總計被重複三次以通過提取完全地除去在無紡織物裡的聚乙烯醇。根據處理前後重量變化，測定出該聚乙烯醇相對無紡織物的比例。
該無紡織物表面的組成元素和結合狀態通過X射線光電子光譜(XPS)分析，聚乙烯醇在該無紡織物的表面佔有的比例根據該結果計算。
30釐米正方形的無紡織物樣品在105℃乾燥一整夜。根據乾燥前後重量變化測定該無紡織物的含水率。
1000倍顯微鏡拍攝的無紡織物樣品照片中，隨機選取10根纖維作樣品。測量這些纖維中各纖維直徑，並且平均值被認為是該纖維平均直徑。
該織物重量按日本工業標準JIS L1906″用於由長絲紗組成的無紡織物的試驗方法″測定。
拉伸強度按日本工業標準JIS L1906″用於由長絲紗組成的無紡織物的試驗方法″測定。
抗彎性按日本工業標準JIS L1906″用於由長絲紗組成的無紡織物的試驗方法″[柔韌性A方法(懸臂式方法)]測定。
吸收高度按照日本工業標準JIS L1018-70″用於針織物試驗方法″[吸水性B方法(Byreck方法)KRT No.411-2]測定。2.5釐米×32釐米的無紡織物下端附加載荷。織物樣品浸入墨水中(墨/水＝1/5)以便距底部一釐米寬度浸在墨水裡。當該織物樣品維持上述狀態10分鐘時，測量水上升距離(或者高度)。順便提及，用於該方法的無紡織物預先在80℃熱水中浸1小時。
20釐米見方的無紡織物預先完全地乾燥，然後精確稱重。
該無紡織物在500毫升的20℃純水中浸5分鐘，然後從水裡取出，然後該取出狀態維持大約30秒。當該無紡織物沒有液滴落下時精確地稱量此時該無紡織物的總重量，以確定該無紡織物的保水性。
表面玻璃(直徑9cm)裡放一克蒸餾水，然後5釐米見方的無紡織物攤開並且放在表面玻璃的水上。在5秒之後，該無紡織物通過鑷子捏住無紡織物一角而快速從表面玻璃移開，然後測量表面玻璃上剩餘的水量。
該透氣性用日本工業標準JIS L1906″用於由長絲紗製成的無紡織物的試驗方法″測定。
捲曲率按照日本工業標準JIS L1015測定。然而，因為用一根超細纖維非常難測量捲曲率，所以用超細纖維束進行該測量。也就是說，取出存在於該無紡織物樣品表面的超細纖維束，測量在把該纖維束的捲曲弄平滑前後的長度，於是，由於捲曲而收縮的長度相對於消除捲曲後纖維束長度的百分比(在該纖維束的捲曲被弄平滑前後之間的長度差異)被測定。
按照日本工業標準JIS-P8113測定抗氧化能力。無紡織物樣品浸在5％KMnO4(250毫升)和30％KOH(50毫升)的混合水溶液(50℃)中一小時。測量浸漬處理前後的拉伸強度，並確定保持率(％)。
5釐米見方的電池隔板在20℃的30％KOH水溶液中浸30分鐘然後從該溶液取出，然後該取出狀態維持大約30秒。該無紡織物沒有液滴落下時精確地稱量此時無紡織物的總重量，以確定該隔板中的溶液量(％)(即該隔板的溶液保持率，％)。
實施例1[製備乙烯改性聚乙烯醇]帶有攪拌器、氮氣入口、乙烯入口和引發劑添加口的壓力反應用100L容器中，加入29.0kg醋酸乙烯酯和31.0kg的甲醇。混合物被加熱到60℃，然後該反應體系氣氛通過鼓泡30分鐘替換為氮氣氣氛。然後向該反應容器加入乙烯以便該反應容器的壓力為5.6kg/cm2(5.5×105Pa)。AMV(2，2′偶氮二(4-甲氧基-2-二甲基戊腈))引發劑溶解在甲醇裡以製備濃度為2.8克/升的引發劑溶液，並通過鼓泡把該體系的氣氛替換為氮氣。該反應容器的內部溫度調節為60℃，然後170毫升的引發劑溶液注入該反應容器以開始聚合反應。在該聚合期間，通過往其中引入乙烯而維持該反應容器壓力為5.6kg/cm2(5.5×105Pa)，以及在60℃溫度下，通過用該引發劑溶液以610ml/hr的速度連續地向反應容器添加AMV而進行聚合反應。在9.5小時後，聚合度達68％時，該聚合反應通過體系冷卻而終止。開放該反應體系除去乙烯，然後通過鼓入氮氣完全脫除乙烯。其後減壓蒸發除去在反應混合物裡剩餘的未反應醋酸乙烯酯單體，然後聚醋酸乙烯酯以甲醇溶液形式獲得。
獲得的聚醋酸乙烯酯溶液中加入甲醇以調整聚醋酸乙烯酯濃度為50％。向2.0kg所得聚醋酸乙烯酯甲醇溶液(在該溶液裡聚醋酸乙烯酯1.0kg)中加入0.47kg的鹼溶液(包含10％NaOH的甲醇溶液)用於皂化[也就是說NaOH相對在聚醋酸乙烯酯中醋酸乙烯酯單元的摩爾比率(MR)為0.10]。該鹼加入之後大約5分鐘，通過粉碎機把所得凝膠化產物粉碎，然後使其在60℃靜置3小時以繼續皂化反應。其後向皂化產物加入10kg的0.5％乙酸水溶液和甲醇的混合溶液(乙酸水溶液/甲醇＝20/80(重量比))以中和殘存的鹼。用酚酞指示劑指示中和完成，然後過濾該反應產物而產生白色固體聚乙烯醇。加入該聚乙烯醇至水和甲醇的混合溶液20.0kg(水/甲醇二20/80(重量比))中，並且使其於室溫靜置3小時用於洗滌。洗滌操作重複三次。然後，向洗滌後材料中再加入10.0kg甲醇，並且該混合物在室溫靜置3小時以用於洗滌。其後，離心該產物以除去液體，然後，使由此獲得的聚乙烯醇於70℃在乾燥機裡靜置2天以產生幹聚乙烯醇(PVA-1)。
獲得的乙烯改性聚乙烯醇的皂化度是99.1mol％。此外，將該改性聚乙烯醇灰化並且溶於酸。產物中鈉含量通過原子吸收光度計測量為0.0012重量份，相對1 00重量份該改性聚乙烯醇。
此外，正己烷溶解於該聚醋酸乙烯酯的甲醇溶液以沉澱該聚醋酸乙烯酯(其通過在聚合之後除去未反應的醋酸乙烯酯單體而獲得)並且使該沉澱物溶於丙酮以純化。為了提純，進行三次再沉澱，然後產物在80℃下減壓乾燥3天以產生純化的聚醋酸乙烯酯。該純化聚醋酸乙烯酯溶於DMSO-d6中，並且用500MHz質子NMR(JEOL製造″GX-500″)在80℃下測量其H-NMR以確定聚醋酸乙烯酯中乙烯含量為8.7mol％。
在除去未反應的單體之後，該聚醋酸乙烯酯甲醇溶液以0.5的鹼摩爾比率皂化，並且進行粉碎。使該粉碎物在60℃靜置5小時以繼續皂化反應。其後，用甲醇對產物進行了3天索氏抽提，然後在80℃減壓乾燥3天以產生純化的乙烯改性PVA。該聚乙烯醇的平均聚合度按常規方法(日本工業標準JIS K6726)測量，並且測定值為340。進一步地製備該純化改性聚乙烯醇的5％水溶液，並製備10μm厚度的流延薄膜。該薄膜在80℃減壓乾燥一天，然後該聚乙烯醇的熔點按照上述的方法，通過DSC(Mettler-Toledo K.K.，″TA3000″)測量，並且顯示為212℃(表1)。
表1

該上述獲得的PVA-1在220℃的預定溫度、200rpm的螺杆旋轉速下通過雙軸擠出機(The Japan Steel Works，Ltd.製造，30mmΦ)熔融擠出而製備粒料(表1)。
由此製得的該聚乙烯醇(PVA-1)粒料以及具有特性粘度0.7、熔點255℃的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，各自通過獨立的擠出機加熱熔融捏合，並導引至280℃的16-分隔式(橙形截面)共軛紡絲頭以便在組成無紡織物的共軛長絲纖維裡PET相對PVA的重量比[PET/PVA]為85/15。然後，導入物質在以下條件下從噴絲板噴出噴絲帽直徑0.35mmΦ×1008孔，噴出速率1050g/min，剪切速率2500sec-1。通過噴射器(ejector)以20℃風冷冷卻，將該組紡出長絲以3000m/min拉伸速率拉伸細化，其中該噴射器噴出高速空氣並且位於距離該噴絲帽80釐米處。然後，該組開松的長絲被收集並且沉積在循環旋轉的收集傳送裝置上以形成由長絲纖維組成的纖維網。就紡絲狀態而言，沒有纖維斷裂並且截面形狀非常優良。圖1顯示所獲得共軛長絲纖維(該剖面圖為垂直於縱向方向)的截面圖。該纖維的截面形式(或結構)是16-分隔式形式[橙形載面(1)]，其由包含水溶性熱塑性聚乙烯醇的相1和包含熱塑性聚合物的相2組成。
其後，該纖維網在50kgf/cm(490N/cm)的線性載荷之下，從加熱至180℃的帶不均勻花紋的軋花輥和平型(flat)輥之間通過，將軋花部分熱壓縮得到由16分式共軛長絲纖維組成的無紡織物，其具有121g/m2的織物重量以及3.5分特的單纖維纖度。獲得的無紡織物是均一的並且非常優良。由共軛長絲纖維組成的該無紡織物的製備條件顯示在表2-4中。
表2實施例123456789 10 11熱塑性聚合物 PET PET PET PET PET PET PET PET PP PET EVOH-1PVA PVA-1PVA-2PVA-3PVA-4PVA-5PVA-6PVA-7PVA-8PVA-1PVA-1PVA-1複合配方 85/1585/1585/1585/1585/1585/1585/1585/1540/6090/1085/15共扼截面形式 橙形 橙形 橙形 橙形 橙形 橙形 橙形 橙形 橙形 橙形 橙形(1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2)由長絲纖維組成的無紡織物的製備條件紡絲溫度(℃) 280 280 280 280 280 280 280 280 230 280 230牽引速率(m/min.) 3000 1500 1800 2500 2500 2000 2500 2800 2000 3000 1000軋花溫度(℃) 180 180 180 180 180 180 180 180 --120製備結果紡絲狀態 AB至C B至C A至B BA至B BA至B AAA至B無紡織物狀態 AB至C B至C BBA至B A至B A至B AAA至B熱水提取PVA提取溫度(℃) 95 90 90 90 90 95 95 90 95 90 90提取時間(min.)40 40 40 40 40 40 40 40 30 15 20水浴比330/1290/1300/1340/1340/1330/1370/1340/1400/1370/1460/1乾燥溫度(℃) 80 80 80 80 80 80 80 80 室溫 80 80乾燥時間(min.)3333333320 33
表3實施例121314151617 18 19 20 21 22熱塑性聚合物 PET PPPET NyEVOH-2EVOH-2 PP PET PET PET PETPVA PVA-9 PVA-10PVA-11PVA-12PVA-13PVA-13 PVA-1 PVA-1PVA-1PVA-1PVA-1複合配方 60/40 70/30 85/15 70/30 85/15 60/40 60/40 85/1585/1585/1585/15共扼截面形式 疊層體疊層體橙形橙形 海島形式海島形式橙形 橙形 橙形 橙形疊層體(2) (1) (1) (1) (1) (1)由長絲纖維組成的無紡織物的製備條件紡絲溫度(℃) 280 230 280 270 230 230 230 280 280 280 280牽引速率(m/min.) 2800 2000 2800 2800 2200 200020003000 3000 3000 3000軋花溫度(℃) 160 150 180 150 120 120 150 180 180 180 180製備結果紡絲狀態 A至B A A至B A A A A AAAA無紡織物狀態 A A A A A至B A至BA AAAA熱水提取PVA提取溫度(℃) 9095120 909095 105 95 95 95 95提取時間(min.)301540153020 20 40 40 40 40水浴比630/1 250/1 420/1 360/1 400/1 550/1 270/1 330/1330/180/1 2500/1乾燥溫度(℃) 808080808080 80 105 125 80 80乾燥時間(min.)3 3 3 3 3 3 3 3233
表4比較例1 2 3 4 6熱塑性聚合物 PETPETPP PET PPPVA PVA-1 PVA-1 PVA-1 - -複合配方 90/10 20/80 85/15均一 均一共扼截面形式 橙形(2)橙形(2)橙形(1)(紡粘)(熔噴)由長絲纖維組成的無紡織物的製備條件紡絲溫度(℃) 280280230280 240牽引速率(m/min.) 3000 2800 2000 4000 -軋花溫度(℃) 180150150150 -製備結果紡絲狀態 A A至B A A A無紡織物狀態 A A A A A熱水提取PVA提取溫度(℃) 85 12080 - -提取時間(min.)30 18010 - -水浴比390/1 460/1 300/1 - -乾燥溫度(℃) 80 80 80 - -乾燥時間(min.)3 3 3 - -
對於所獲得的50m長的無紡織物而言，聚乙烯醇組分通過利用圓型染色機(水浴800L，水浴中水相對於無紡織物的重量比(或水浴比)330/1，以及無紡織物的轉速大約50m/min)實施提取處理。在由共軛長絲纖維組成的該無紡織物放入該水浴之後，水浴中的水以大約5℃/min速率從室溫加熱到95℃，然後該織物在95℃的水浴中用熱水處理20分鐘。該提取處理進行兩次(也就是說，於95℃總共加工處理處理時間40分鐘)，於是通過提取除去在由共軛長絲纖維組成的該無紡織物中的聚乙烯醇組分。提取除去後，聚乙烯醇相對無紡織物的比例是0.04％。
然後，該生成的纖維網於80℃被熱空氣連續地乾燥3分鐘以獲得由聚對苯二甲酸乙二醇酯超細長絲纖維組成的無紡織物。在乾燥之後該無紡織物含水率是0.18％。組成此無紡織物的超細長絲纖維具有楔形(或V-形)截面，並且由八根各自具有楔形截面的纖維的纖維束組成無紡織物。另外，該楔形超細纖維具有細小(或細微)捲曲，並且就捲曲度而言，當捲曲被平順時，該纖維長度增加大約8％。
通過上述方式獲得的由超細長絲纖維組成的無紡織物中，聚乙烯醇覆蓋率、纖度、織物重量以及各種各樣基本物理性能的評定結果公開在表5-7中。
表5實施例123456789 1011熱塑性聚合物 PET PET PET PET PET PET PET PET PP PET EVOH-1PVA殘留率(％) 0.04 0.04 0.06 0.05 0.03 0.04 0.03 0.05 0.02 2.5 1.3PVA覆蓋率(％) 45 43 48 45 39 42 40 43 37 53 35含水率(％) 0.18 0.20 0.25 0.22 0.16 0.17 0.17 0.21 0.07 0.28 0.26纖度(分特) 0.35 0.42 0.43 0.39 0.40 0.36 0.37 0.36 0.12 0.37 0.42捲曲率(％) 8335478413 34織物重量(A)(g/m2) 104 119 115 100 101 103 91 100 50 123 93拉伸強度 縱向86 84 79 77 75 80 77 79 33 247 68(B)(N/5cm) 橫向74 77 76 72 72 79 76 77 30 205 58縱向0.83 0.71 0.69 0.77 0.74 0.78 0.85 0.79 0.66 2.01 0.73(B)/(A)橫向0.71 0.65 0.66 0.72 0.71 0.77 0.84 0.77 0.60 1.67 0.62抗彎性 縱向82 89 92 88 83 81 77 84 67 41 98(mm) 橫向83 88 90 85 82 81 74 81 56 38 92吸收高度 縱向175 143 l42 156 151 163 159 166 95 209 161(mm/10min.)橫向158 141 132 155 149 158 144 161 88 197 144保水性(％) 704 521 509 588 579 690 651 679 506 892 732擦拭性(g) 0.0360.1080.1100.0880.0800.0410.0690.0430.2880.0140.054透氣率(ml/cm2/sec.) 25 72 79 41 55 29 38 31 124 18 90
表6實施例12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22熱塑性聚合物 PET PP PET Ny EVOH-2 EVOH-2 PP PET PET PET PETPVA殘留率(％)0.4 3.9 0.08 3.7 0.7 0.03 0.03 0.04 0.04 3.5 0.02PVA覆蓋率(％)42 47 33 49 51 35 18 45 45 50 39含水率(％) 0.27 0.15 0.20 0.36 0.28 0.19 0.12 0.02 0.0030.34 0.11纖度(分特) 0.21 0.26 0.45 0.30 0.28 0.15 0.16 0.35 0.35 0.35 0.35捲曲率(％) 9221 7825 12 7886織物重量(A)(g/m2) 38 112 82 77 85 44 88 104 104 105 104拉伸強度 縱向 26 90 119 103 71 28 62 85 89 91 83(B)(N/5cm) 橫向 22 76 96 77 60 24 59 72 75 80 82縱向 0.68 0.80 1.45 1.34 0.84 0.64 0.70 0.82 0.86 0.87 0.80(B)/(A)橫向 0.58 0.68 1.17 1.00 0.70 0.55 0.67 0.69 0.72 0.76 0.79抗彎性 縱向 46 91 71 78 84 65 77 85 86 94 84(mm) 橫向 34 90 66 72 79 64 73 84 86 92 83吸收高度 縱向 81 131 158 162 169 75 78 124 63 153 55(mm/10min.)橫向 67 130 149 158 167 69 72 111 49 148 38保水性(％) 821 403 654 687 660 781 590 553 389 601 335擦拭性(g)0.1120.3110.0530.1010.0400.0970.2120.1790.4580.0890.465透氣率(ml/cm2/sec.)177 20 81 48 26 190 54 29 27 25 33
表7比較例 實施例12345 6 7 23PP熱塑性聚合物 PET PET PP PET PET PP PP(疊層)PVA殘留率(％) 30.0005 8.3 01.4 01.2 -PVA覆蓋率(％) 36 13 58 034 031 -含水率(％) 0.25 0.04 0.41 0.00 0.30 0.00 0.27 -纖度(分特) 0.78 0.19 0.20 1.54 1.54 0.05 0.05 -捲曲率(％) 628 10000-織物重量(A)(g/m2) 93 55 115 84 85 100 103 150拉伸強度 縱向113 40 89 88 91 23 25 385(B)(N/5cm) 橫向96 36 72 73 76 19 20 372縱向1.21 0.72 0.77 1.05 1.07 0.23 0.24 2.57(B)/(A)橫向1.03 0.65 0.63 0.87 0.89 0.19 0.19 2.48抗彎性 縱向94 45 125 108 115 60 80 134(mm) 橫向92 43 115 93 101 59 68 121吸收高度 縱向39 21 142 010 041 -(mm/10min.)橫向28 17 136 08028 -保水性(％) 315 259 456 211 244 171 431 -擦拭性(g) 0.6090.7210.2970.8010.7730.9410.254-透氣率(ml/cm2/sec.) 234 108 22 279 234 30 27 7
另外，評定了由上述方式獲得的超細長絲纖維組成的無紡織物的擦拭性能。表5-7顯示有關吸收高度、保水性、以及擦拭性能(快速吸收性)的評定結果。
在每一評定中，該無紡織物顯示出色的性能。更進一步地，進行了由超細長絲纖維組成的該無紡織物的過濾性能測驗、透氣率測量。
結果顯示在表5-7中。該無紡織物被證實具有低透氣率以及出色的過濾性能。
實施例2-8共軛長絲纖維組成的非織造纖維網在與實施例1相同的條件下獲得，除了使用表1公開的聚乙烯醇而不是用於實施例1的聚乙烯醇。在表2-4中顯示紡絲狀態。
就所獲得的由共軛長絲纖維組成的無紡織物而言，使用如同實施例1中一樣的循環型染色機提取聚乙烯醇組分，以及於80℃熱空氣乾燥3分鐘以產生由超細長絲纖維組成的目標無紡織物。此外，在每一種無紡織物中，無紡織物由八根超細纖維的纖維束組成。
所獲得的由超細長絲纖維組成的無紡織物中，聚乙烯醇殘留量、聚乙烯醇覆蓋率、含水率、纖度、織物重量以及各種各樣基本物理性能的評定結果公開在表5-7中。擦拭性能和過濾性能的評定結果也顯示在表5-7中。
實施例9-18與實施例1相同條件下，除了使用表1公開的聚乙烯醇而不是用於實施例1的聚乙烯醇，使用具有表2-4所顯示的截面的噴絲板以及表2-4所顯示的熱塑性聚合物，並且適當地調整從噴絲帽到噴射器的距離以及線淨速率(Line netrate)，通過採用表2-4所公開的紡絲條件獲得由共軛長絲纖維組成的非織造纖維網。然後，該纖維網被於表2-4所公開的軋花溫度下部分熱壓縮以產生由共軛長絲纖維組成的無紡織物。
聚合物在該共扼纖維中的重量比通過改變組合中聚合物的加入量來調節。另外，圖2-4顯示除以上橙形截面(1)以外的共扼纖維的截面形式。圖2顯示另一種橙形截面，該纖維截面具有8分式形式，包含由水溶性熱塑性聚乙烯醇組成的相1和由熱塑性聚合物組成的相2(橙形截面(2))。圖3顯示疊層體形共扼纖維截面形式，該纖維包含由水溶性熱塑性聚乙烯醇組成的相1和由熱塑性聚合物組成的相2。通過導引獲得疊層體形共扼纖維以便在該纖維截面中，相1和相2分別具有六層和五層。圖4顯示海島形狀共扼纖維的截面形式，其包含由水溶性熱塑性聚乙烯醇組成的相1和由熱塑性聚合物組成的相2，並且通過導引而獲得海島形狀共扼纖維以便在該纖維的截面中，熱塑性聚合物和聚乙烯醇分別組成島部分和海部分。
在實施例9和10中，輥不加熱，並且該纖維網只在線性載荷50kgf/cm(490N/cm)下通過。更進一步地，在實施例10中，藉助於水力纏結機(水壓力150kgf/cm2(14700MPa)、非織造織物通過速率3m/min)通過噴射加壓水來處理共軛長絲纖維以用於分離。
聚乙烯醇組分被從獲得的由共軛長絲纖維組成的非織造織物中提取，並且乾燥該無紡織物產生由超細長絲纖維組成的目標無紡織物。在實施例9-11中，該無紡織物使用絞盤染色機(水浴1000L、90℃×60分鐘、無紡織物轉速大約100m/min)處理。在實施例12-17中，聚乙烯醇相對於該無紡織物的比例通過應用與實施例1相似的圓型染色機以及改變熱水溫度和處理時間來調整。
所獲得的超細長絲纖維組成的無紡織物，其殘餘聚乙烯醇量、聚乙烯醇覆蓋率、含水率、纖度、織物重量和基本物理性能評定結果顯示在表5-7中。更進一步地，擦拭性能和過濾性能的評定結果也顯示在表5-7中。順便提及，在每一無紡織物實施例中，無紡織物也由六根超細纖維的束組成。
實施例19和20包含共軛長絲纖維的非織造纖維網的製備、軋花處理和提取在與實施例1一樣條件下實施。其後，該纖維網在表2-4所示的條件下熱風乾燥以獲得由超細長絲纖維組成的目標無紡織物。由此獲得的由超細長絲纖維組成的無紡織物中，聚乙烯醇殘留量、聚乙烯醇覆蓋率、含水率、纖度、織物重量和基本物理性能的評定結果顯示在表5-7中。此外表5-7顯示擦拭性能和過濾性能的評定結果。順便提及，在每一實施例中的無紡織物中，無紡織物也由超細纖維束組成。
實施例21和22包含共軛長絲纖維的非織造纖維網的製備、軋花處理和提取在與實施例1一樣條件下實施。其後，按表2-4顯示的水浴比從該纖維網提取聚乙烯醇，然後該纖維網於80℃熱風乾燥3分鐘以獲得由超細長絲纖維組成的目標無紡織物。由此獲得的由超細長絲纖維組成的無紡織物中，聚乙烯醇殘留量、聚乙烯醇覆蓋率、含水率、纖度、織物重量和基本物理性能的評定結果顯示在表5-7中。順便提及，在每一實施例中的無紡織物中，無紡織物也由超細纖維束組成。
比較例1-3與實施例1相同條件下，除了使用表1公開的聚乙烯醇而不是用於實施例1的聚乙烯醇，使用表2-4所顯示的水不溶性熱塑性樹脂以及紡絲條件，並且調整從噴絲帽到噴射器的距離以及線淨速率來獲得由共軛長絲纖維組成的非織造纖維網。然後，該纖維網於表2-4所公開的軋花溫度下部分熱壓縮以產生由共軛長絲纖維中組成的無紡織物。聚合物在該共扼纖維中的重量比通過改變組合中聚合物的加入量來調節。在每一比較例中的紡絲條件是好的。
在獲得的由共軛長絲纖維組成的無紡織物中，與實施例1相似，從該無紡織物中提取出聚乙烯醇組分，乾燥該無紡織物以產生由超細長絲纖維組成的目標無紡織物。通過適當地改變熱水溫度和處理時間調節聚乙烯醇相對於該無紡織物的比例。
所獲得的超細長絲纖維組成的無紡織物，其聚乙烯醇殘餘量、聚乙烯醇覆蓋率、含水率、纖度、織物重量和各種性能評定結果顯示在表5-7中。
就比較例1而言，由長絲纖維組成的無紡織物的纖度大，因此該無紡織物的吸收高度受損。更進一步地，因為其透氣率也大，該無紡織物如果用作過濾器基底，其過濾性能在某種程度上是遜色的。
就比較例2而言，通過熱水處理，聚乙烯醇幾乎完全地從纖維網中除去，因此該無紡織物吸收高度受損並且擦拭性能低。
另外，關於比較例3，在熱水處理之後，聚乙烯醇的殘留率高，只獲得柔韌性劣的超細長絲纖維組成的無紡織物。
比較例4製備具有特性粘度0.7和熔點255℃的聚對苯二甲酸乙二醇酯。在擠出機中加熱該聚對苯二甲酸乙二醇酯以熔融捏合，導引入280℃紡絲頭，並且在下列條件之下從噴絲板噴出噴絲帽直徑0.35mmΦ×1008孔、噴出速率620g/min、以及剪切速率3000sec-1。然後該組已紡長絲通過噴射器用20℃冷風冷卻以4000m/min拉伸速率拉伸並使得變細，其中該噴射器噴出高速的空氣並且位於距離噴絲帽80cm的距離處，並且該組開松長絲在循環旋轉的收集傳送裝置上收集並沉積以形成由該聚對苯二甲酸乙二醇酯長絲纖維組成的纖維網。
其後，該纖維網在50kgf/cm(490N/cm)的線性載荷下從加熱到180℃的帶不均勻花紋的軋花輥和平型輥之間通過，並且將軋花部分部分地熱壓縮以產生具有84g/m2的織物重量和1.54分特單纖維纖度的由長絲纖維組成的無紡織物。
所獲得的超細長絲纖維組成的無紡織物，其聚乙烯醇殘餘量、聚乙烯醇覆蓋率、含水率、纖度、織物重量和各種性能評定結果顯示在表5-7中。
僅由聚對苯二甲酸乙二醇酯組成的無紡織物沒有顯示液體吸收性並且透氣率大。所以上述的無紡織物過濾性能低劣。
比較例5比較例4獲得的由長絲纖維組成的無紡織物浸在1％PVA-1水溶液中，並且於95℃經加熱處理一小時。該處理之後，由長絲纖維組成的該無紡織物從該溶液取出，然後在上述狀態下於80℃經熱空氣乾燥大約3分鐘以產生由長絲纖維組成的無紡織物，其中包含PVA-1。聚乙烯醇相對於由長絲纖維組成的該無紡織物的殘留比例是1.4％。
所獲得的由長絲纖維組成的無紡織物進行各種各樣性能評定。結果顯示於表5-7。
該無紡織物中存在聚乙烯醇確保給予該織物吸水性。但因為纖維直徑大，該無紡織物吸水性不充分並且擦拭性能低劣。
比較例6具有400g/10min熔體流動速率(MFR)的聚丙烯於230℃使用熔體擠出機熔融捏合。該聚合物熔體流導入熔噴模頭，經齒輪泵稱量，從具有各0.3mmΦ直徑、按0.75mm間距成排排列的孔的熔噴噴絲帽噴出，並且同時通過向樹脂噴射240℃熱風而噴出的纖維被收集在造型用輸送帶上，以獲得由聚丙烯系超細纖維組成的、織物重量為100g/m2的無紡織物。
在獲得的由超細纖維組成的無紡織物中，纖度、織物重量和各種性能評定結果顯示在表5-7中。
從該結果明顯看出，其拉伸強度小並且很難單獨使用該無紡織物。
比較例7比較例6獲得的由長絲纖維組成的無紡織物浸在1％PVA-1水溶液中，並且於95℃經加熱處理一小時。該處理之後，由長絲纖維組成的該無紡織物從該溶液取出，然後依舊於80℃經熱空氣乾燥大約3分鐘以產生由長絲纖維組成的無紡織物，其中包含PVA-1。聚乙烯醇相對於由長絲纖維組成的該無紡織物的殘留比例是1.2％。
所獲得的由超細纖維組成的無紡織物進行各種性能評定。評定結果顯示在表5-7中。
該無紡織物中存在聚乙烯醇確保給予該織物吸水性。然而，由於強度低，該纖維以及該無紡織物易於嚴重地起毛(或起絨)，因此很難單獨使用該無紡織物。另外，每根超細纖維是獨立的，不能形成類似本發明無紡織物中纖維的束狀態。
實施例23在實施例6以及比較例6獲得的該聚丙烯系無紡織物是疊層的，該疊層產品在50kgf/cm(490N/cm)的線性載荷之下，從加熱到150℃的帶不均勻花紋軋花輥和平型輥之間通過，並且將軋花部分熱壓縮以產生由超細纖維組成的無紡織物疊層體。
表5-7顯示有關獲得的疊層無紡織物各種性能的評定結果。結果，獲得的超細纖維疊層無紡織物具有高強度以及低透氣率，因而適於作過濾基材。
實施例24到28在實施例9、13和18每個中獲得的由共軛長絲纖維組成的50m無紡織物中，共軛長絲纖維通過使用水力纏結機(150kg/cm2(14700MPa)，無紡織物的通過速率5m/min)噴射加壓水纏結。
接著，通過使用圓型染色機(水浴800L，無紡織物旋轉速大約50m/min)進行聚乙烯醇組分的提取處理。在由共軛長絲纖維組成的該無紡織物放入該水浴之後，水浴中的水以大約5℃/min速率從室溫加熱到95℃，然後該無紡織物在該95℃的水浴中用熱水進一步處理15分鐘。該提取處理進行兩次以從由共軛長絲纖維組成的無紡織物中提取聚乙烯醇組分。
該纖維網於80℃通過連續處理經熱空氣乾燥3分鐘以產生由聚丙烯超細長絲纖維組成的無紡織物。
更進一步地，在表8顯示的條件下，由超細長絲纖維組成的各無紡織物從加熱的平型輥之間通過，以獲得均勻且良好的電池隔板。
所獲得電池隔板的各種基本物理性能評價結果顯示於表8。各評定都顯示出良好性能。
表8比較例實施例24 25 26 27 28 8熱塑性聚合物PP PP PP PP PP PPPVA殘留率(％) 0.140.140.142.2 0.050.14纖度(分特) 0.120.120.120.260.160.12溫度(℃)80 80 120 80 80 120軋光線性載荷100 50 80 100 100 150(kgf/cm)厚度(μm) 98 135 76 207 182 65織物重量(A)(g/m2) 52 52 52 113 91 52拉伸強度 縱向 58 44 63 128 93 52(B)(N/5cm) 橫向 49 42 57 115 88 46縱向 1.120.851.211.321.021.00(B)/(A)橫向 0.940.811.101.020.970.88吸收高度 縱向 65 81 43 83 50 22(mm/10min.)橫向 58 73 39 71 46 15抗氧化性(％)99.798.599.199.298.898.3電解質溶液保持性(％)321 215 354 301 313 171
比較例8在與實施例24同樣條件下實施水力纏結和熱水處理，除了使用由實施例9獲得的共軛長絲纖維組成的無紡織物，在表8顯示的條件下，從加熱的平型輥之間通過以獲得電池隔板。所獲得電池隔板的各種基本物理性能的評價結果顯示於表8。
構成電池隔板的由超細長絲纖維組成的無紡織物成形為薄膜形狀，且吸水性劣化。所以難以使用該無紡織物作為隔板。
實施例29向100重量份塗布氫氧化鈷的氫氧化鎳粉末中加20重量份(基於固體)羧甲基纖維素水溶液，進一步地捏合以製備糊狀物。該糊狀物填充進多孔性鎳板作為集電極，乾燥，然後通過軋輥加工以輥軋成型以製備正極板，其包含集電極和集電極支撐的含氫氧化鎳陰極混合物。正極板具有680μm的厚度和580mAh/ml的單位體積容量。
向100重量份具有LmNi4.0Co0.4Mn0.3Al0.3所示配方的儲氫合金粉末加入甲基纖維素水溶液(20重量份)然後一起混合以製備糊狀物。此糊狀物塗布在穿孔金屬的兩面上作為集電器，厚度均為0.4mm，乾燥然後用輥壓機輥軋成型，直到該陽極混合物兩個表面的厚度均是0.35mm，並製備負極板，其中陽極混合物的單片填充密度(D)是0.23g/cm2的負極板。
如圖5所示，獲得正極板3和負極板4通過實施例24的隔板5交替重疊以製備一組電極。更進一步地，如圖6所示，導線(或引線)6從各電極引出。製備出三件這樣的電極組，然後如圖6所示，安裝入丙烯酸材料鎧裝的外殼(或外套)8，其配備安全閥9。比重1.28的KOH水溶液灌注在該外殼中並且通過墊圈7密封以生成具有標稱容量1000mAh的電池。
在60℃老化2天之後，該電池以10小時速率充電15小時，以0.2C放電直到端電壓為1V。充電放電重複三次。表9顯示在第三次循環中工作容量的平均值。
比較例9用和實施例29一樣的方法製備電池，除了使用比較例8製備的隔板，並且充電和放電。表9顯示第三次循環中工作容量的平均值。從表9結果明顯看出，實施例29的電池工作容量比比較例9的電池要高。
表9工作容量(mAh)實施例29920比較例9 700實施例30將10重量份聚四氟乙烯和10重量份導電填料(Denki Kagaku KogyoKabushiki Kaisha製造，″DENKA BLACK″)加入80重量份活性碳(KurarayChemical Co.，Ltd.製造，″BP-20″)。該混合物被捏合，形成薄片，然後該薄片被衝切以產生直徑13mm的圓形可極化電極。該可極化電極用導電性糊粘附在殼蓋上，於150℃乾燥30分鐘，然後於200℃更進一步地真空乾燥12小時。從兩片實施例24的隔板分別衝出兩個各具有13.5mm直徑的圓形隔板，於60℃真空乾燥，然後送進露點不高於-80℃的手套箱，自此以後製備電池的操作在該手套箱實施。作為電解液，使用包含濃度1M/L的四乙銨四氟硼酸鹽的碳酸亞丙酯溶液，並且實施例24的隔板和可極化電極在電解溶液浸漬30分鐘。這些材料用來組裝硬幣形狀電容器，如7所示。在該硬幣形狀電容器中，一對集電元件10和一對可極化電極11通過隔板12安裝在殼體14中，殼體14用墊圈13密封。
該硬幣形狀電容器以4mA恆定電流被充電和放電直到2.0V，並且靜電電容(或電容)根據第一個放電循環中從1.0V至0.5V的放電曲線計算。另外，從剛放電後電壓的下降測定阻抗。結果顯示在表10中。
比較例10和實施例30同樣的方法製備電容器，除了使用比較例8製備的隔板，並且充電和放電。表10顯示其靜電電容的平均值。
表10靜電電容(mF)阻抗(Ω)實施例30 600 18比較例10 500 75從表10明顯看出，和比較例10電容器相比，實施例30的電容器電容量高而電阻低。
權利要求
1.一種無紡織物，其包含平均纖度不超過0.5分特的超細長絲纖維和水溶性熱塑性樹脂，該樹脂相對於無紡織物的重量比例至多5％，當使用在80℃的水中浸漬處理60分鐘的無紡織物時，根據Byreck方法在20℃測定10分鐘之後，其具有至少30mm的吸收高度，並且滿足下面的公式(B)/(A)≥0.25，其中符號(B)代表無紡織物縱向和橫向的拉伸強度[N/5cm]並且符號(A)代表無紡織物的織物重量[g/m2]。
2.權利要求1所述無紡織物，其表面至少30％塗布水溶性熱塑性樹脂。
3.權利要求1或2所述無紡織物，其中水溶性熱塑性樹脂包含水溶性熱塑性聚乙烯醇。
4.權利要求3所述無紡織物，其中水溶性熱塑性聚乙烯醇包含改性聚乙烯醇，其按照比例為0.1-20mol％而含有至少一種選自具有至多4個碳原子的α-烯烴單元和C1-4烷基乙烯基醚單元的單元。
5.權利要求4所述無紡織物，其中水溶性熱塑性聚乙烯醇包含含有3-20mol％乙烯單元的改性聚乙烯醇。
6.權利要求1-5任一項所述無紡織物，其中水溶性熱塑性樹脂相對於無紡織物的比例為0.001-5重量％。
7.權利要求1-6任一項所述無紡織物，其被部分熱壓縮，並且保持無紡織物形式。
8.權利要求1-7任一項所述無紡織物，其中超細長絲纖維通過噴射加壓水而纏結。
9.權利要求1-8任一項所述無紡織物，其包含至少一種選自聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚烯屬樹脂和含有25-70mol％比例的乙烯單元的改性聚乙烯醇的熱塑性樹脂。
10.權利要求1-9任一項所述無紡織物，其從超細長絲纖維束獲得。
11.權利要求1所述無紡織物，其從每根纖維均具有輕微捲曲的超細長絲纖維束獲得。
12.一種層壓製品，包含權利要求1-12任一項所述無紡織物和其它無紡織物。
13.一種製備包含平均纖度不超過0.5分特的超細長絲纖維的無紡織物的方法，該方法包含製備包含共軛長絲纖維的無紡織物或非織造纖維網，其中該共軛長絲纖維是水溶性熱塑性樹脂和水不溶性熱塑性樹脂的共軛長絲纖維，然後從無紡織物或非織造纖維網中除去該水溶性熱塑性樹脂，其中大部分該水溶性熱塑性樹脂溶解在親水性溶劑中以從無紡織物或非織造纖維網中除去，使該水溶性熱塑性樹脂保留比例不超過無紡織物或非織造纖維網的5重量％。
14.權利要求13所述方法，其中共扼長絲纖維具有共軛結構，其在截面中包含含有水不溶性熱塑性樹脂的超細纖維組分，以及用於分離或者分裂該組分成為多個獨立部分的水溶性熱塑性樹脂。
15.權利要求13或14所述方法，其中該水溶性熱塑性樹脂的保留比例為該無紡織物的0.001-5重量％。
16.權利要求13所述方法，其進一步包含在用該親水性溶劑除去大部分該水溶性熱塑性樹脂之後，於不高於120℃的溫度下乾燥該無紡織物或非織造纖維網。
17.權利要求13所述方法，其中相對於1重量份的無紡織物，使用100-2000重量份的該親水性溶劑實現去除該水溶性熱塑性樹脂。
18.權利要求13所述方法，其中，除去大部分該水溶性熱塑性樹脂時，該溶解處理包含在溫度不高於50℃的親水性溶劑中浸漬該無紡織物或非織造纖維網的步驟，逐漸提高該親水性溶劑的溫度的步驟，以及在溫度為80-120℃的該親水性溶劑中把該無紡織物或非織造纖維網加熱處理5分鐘-10小時的步驟。
19.一種包含權利要求1-11任一項所述的無紡織物的擦拭工具。
20.一種包含權利要求1-11任一項所述的無紡織物的過濾材料。
21.一種包含權利要求1-11任一項所述的無紡織物的電池或電容器隔板。
22.一種包含權利要求21所述隔板的電池。
23.一種包含權利要求21所述隔板的電容器。
全文摘要
製備由平均纖度不超過0.5分特的超細長絲纖維組成的無紡織物。該無紡織物包含的水溶性熱塑性樹脂比例不超過無紡織物重量5％，該無紡織物在80℃的水中浸漬處理60分鐘後，使用它根據Byreck方法在20℃測定10分鐘之後，具有至少30mm的吸收高度，並且滿足下面的公式(B)/(A)≥0.25，其中符號(B)代表無紡織物縱向和橫向的拉伸強度[N/5cm]，符號(A)代表無紡織物的織物重量[g/m
文檔編號D04H3/12GK1619039SQ20041010473
公開日2005年5月25日 申請日期2004年10月9日 優先權日2003年10月9日
發明者辻本拓哉, 藤原直樹, 岡崎綠, 須鄉望 申請人:可樂麗股份有限公司